Geschwindigkeit der entferntesten Galaxien

Wie groß ist unter Berücksichtigung des Hubble-Gesetzes die Geschwindigkeit der am weitesten entfernten Galaxien relativ zur Erde? Ja, ich weiß, dass sich tatsächlich der Weltraum ausdehnt (es ist also nicht ihre wahre Geschwindigkeit), aber mit welcher Geschwindigkeit relativ zur Erde entfernen sie sich von uns?

Nein, ist es nicht, es ist 2.3c. @pela
@RobJeffries: Ja, wenn Sie die Frage als die am weitesten entfernte bekannte Galaxie interpretieren. Ich interpretierte sie als die am weitesten entfernte Galaxie im beobachtbaren Universum (vorausgesetzt, das kosmologische Prinzip gilt, sodass es dort draußen Galaxien gibt, obwohl wir sie nicht sehen werden, weil die Rückblickzeit so groß ist, dass es für uns so aussieht sie haben sich noch nicht gebildet).
@pela Wir können nichts über die Rezessionsgeschwindigkeiten von Dingen sagen, die kausal außerhalb des beobachtbaren Universums liegen. Im beobachtbaren Universum wissen wir (oder denken), dass sich Galaxien nicht vor der Rotverschiebung 20 gebildet haben können. Dies gibt der Rezessionsgeschwindigkeit eine Obergrenze von 2,5c.
@RobJeffries: Ich verstehe, was du meinst. Es ist nur eine Frage, wie das OP interpretiert wird. Was ich meine ist, dass es, wenn das kosmologische Prinzip zutrifft, Galaxien bis zum "Rand" des beobachtbaren Universums gibt (und wahrscheinlich darüber hinaus, aber ich berücksichtige diese nicht). Diese Galaxien existieren gerade jetzt, sie befinden sich im gleichen Entwicklungsstadium wie das Lokale Universum und sie ziehen sich bei v = 3,3c zurück. Sie haben natürlich Recht, dass wir aufgrund der endlichen Lichtgeschwindigkeit so weit in die Zeit zurückblicken, dass sie sich für uns noch nicht gebildet haben.

Antworten (2)

Die am weitesten entfernte derzeit bekannte Galaxie befindet sich in einer Rotverschiebung Z = 11.1 ( Oesch et al. 2016 ). Laut dem Kosmologie-Rechner von Ned Wright entspricht dies für einen Satz kosmologischer Konkordanzparameter einer Mitbewegungsentfernung von 9,88 Gpc (32 Milliarden Lichtjahre) und einer Rückzugsgeschwindigkeit (jetzt) ​​aus dem Hubble-Gesetz von 2,28 c (dh 684.000 km / s). .

Natürlich könnten Galaxien in größerer Entfernung existieren, obwohl sie nach dem Urknall Zeit brauchen, um sich zu bilden. Theoretische Simulationen (z. B. Bromm 2011 ) deuten darauf hin, dass sternbildende Galaxien nur 200 Millionen Jahre nach dem Urknall bei Rotverschiebungen von 20 vorhanden sein könnten. Solche Galaxien, falls sie existieren, hätten Rezessionsgeschwindigkeiten von 2,5c. Dies ist die maximal mögliche Rezessionsgeschwindigkeit für jede Galaxie, die jetzt (oder in naher Zukunft) von uns beobachtbar ist .

Es besteht keine Möglichkeit, dass beobachtbare Galaxien Rezessionsgeschwindigkeiten von bis zu 3,3c haben, da dies zu Rotverschiebungen von führen würde > 1000 und sie müssten sich sogar vor der Epoche der Wasserstoffrekombination gebildet haben.

Wie Pela und Zephyr jedoch betonen, gibt es (wahrscheinlich) Galaxien, die jetzt existieren, die wir aber jetzt nicht beobachten können und niemals messen können, die weiter entfernt sind und schneller zurückweichen. Wir sind ziemlich sicher, dass das Universum, das durch aktuelle Beobachtungen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds untersucht wird, bis zu einer Entfernung von etwa 14,1 Gpc (46 Milliarden Lichtjahre; „der Rand des beobachtbaren Universums“) isotrop ist. Daher werden Galaxien, die derzeit dort sind, aber nur Störungen im CMB sind, wie wir sie jetzt sehen, Rezessionsgeschwindigkeiten von 3,3c haben. Ebenso könnte es weiter entfernte Galaxien geben als in einem viel größeren oder möglicherweise unendlichen Universum, und diese könnten noch viel größere Rückzugsgeschwindigkeiten haben (die wir ebenfalls nicht beobachten oder messen können), und tatsächlich könnten sie, wie die Galaxien, die wir beobachten, beschleunigen möglicherweise von uns weg.

Die Frage bezieht sich nicht unbedingt auf uns bekannte oder von uns beobachtete Galaxien. Wie Pela sagte, wird es sicherlich Galaxien am Rand des beobachtbaren Universums geben, die wir in ihrem gegenwärtigen Zustand nicht beobachten können, aber sie existieren immer noch mit ziemlicher Sicherheit und entfernen sich von uns.
@Zephyr Aber was ist dann das Besondere am Rand des beobachtbaren Universums? Galaxien werden (wahrscheinlich) darüber hinaus existieren und noch schnellere Rezessionsgeschwindigkeiten haben. Ich habe mich bemüht, meine Antwort zu bearbeiten, um Ihren Standpunkt zu verdeutlichen, aber ich bin mir nicht ganz sicher, was es ist. 3.3c ist die Rückzugsgeschwindigkeit des kosmischen Mikrowellenhintergrunds.
Es gibt nichts Besonderes. Ich habe nur darauf hingewiesen, dass sich die Frage möglicherweise nach Galaxien am Rand des Universums stellt, seien sie sichtbar oder nicht. Ich denke, die Frage war nur, wie schnell sich die schnellsten Dinge von uns entfernen (im beobachtbaren Universum). Ich denke, es kommt darauf an, wie Sie die Frage interpretieren.

Die Geschwindigkeit relativ zur Erde ist größer als die Lichtgeschwindigkeit. Dies steht im Einklang mit der Relativitätstheorie, da sich der Raum zwischen uns und den fernen Galaxien ausgedehnt hat.

Die Geschwindigkeit ist gegeben durch

( H u b b l e   c Ö n s t a n t ) × ( r a d ich u s   Ö f   t h e   Ö b s e r v a b l e   u n ich v e r s e   ich n   M p c )

Was, wie Pela in einem Kommentar feststellte, ungefähr der 3,3-fachen Lichtgeschwindigkeit entspricht.

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