Lässt sich daraus schließen, dass sich unser kosmologischer Horizont im Laufe der Zeit vergrößert hat?

Wenn ich recht habe, können wir nur die Sterne sehen, die innerhalb unseres kosmologischen Horizonts liegen, und es kann Sterne darüber hinaus geben oder auch nicht. Angesichts der letzten 150 Jahre der Verwendung von Teleskopen und seitdem muss sich unser kosmologischer Horizont um etwa 150 Lichtjahre erweitert haben, haben wir irgendwelche neuen Galaxien, Sterne gesehen? Wenn genügend Zeit gegeben wird, sagen wir 500 Jahre, werden neue Sterne gefunden, können wir sicher sein, dass sie sichtbar geworden sind und nicht, sagen wir, 150 Jahre nach dem Urknall entstanden sind?

Antworten (4)

  1. Nein. Die Weltraumexpansion verlangsamt sich nicht, im Gegensatz zur Erweiterung des kosmischen Horizonts. Das bedeutet, dass der kosmische Horizont tatsächlich Galaxien verschluckt, wenn sie sich aufgrund der Weltraumexpansion von uns entfernen, und ihre Zahl verringert, anstatt sie zu erhöhen. Trotzdem haben wir immer noch nicht die gesamte kosmische Strahlung des Urknalls erfasst, die innerhalb unseres aktuellen Ereignishorizonts aufgetreten ist, also dauert es noch eine ganze Weile, bis sie beginnt, die Entfernung des beobachtbaren Universums für uns einzuschränken – derzeit die Lichtgeschwindigkeit (+Raumausdehnungsrate). vs Alter des Universums begrenzt es auf einen erheblich kleineren Radius.

  2. Ja, wir haben mehr Sterne und Galaxien entdeckt, aber das liegt an der Verbesserung der Technologie, die immer noch ziemlich weit (ungefähr ein Drittel des Weges) davon entfernt ist, Sterne in der Nähe der Hubble-Sphäre zu beobachten, als das Universum entstand (solche, deren Licht heute beobachtbar wäre). ; im Gegensatz zu diesen am Weltraumhorizont, deren Licht uns schließlich in unendlich ferner Zukunft erreichen wird. )

Derzeit sind wir noch ein ganzes Stück davon entfernt, uns an die kosmologischen Grenzen der Beobachtbarkeit zu lehnen. Derzeit ist unsere Grenze der Beobachtbarkeit das Budget für den Bau besserer Geräte.

Es gibt ein paar verschiedene Horizonte, die Sie beachten sollten. Der erste ist der kosmologische Horizont , der am weitesten entfernt ist, den Sie möglicherweise sehen können, da sich Photonen mit einer endlichen Geschwindigkeit bewegen und das Universum nicht unendlich alt ist. Da sich nichts schneller als Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, ist dies buchstäblich die weiteste Entfernung, die wir jemals zu sehen hoffen könnten – alles außerhalb ist ursächlich von uns getrennt (obwohl dieser Horizont mit der Zeit zunimmt, erreicht er aufgrund der beschleunigten Ausdehnung asymptotisch eine endgültige Entfernung der Raumzeit).

Praktisch gesehen ist der Horizont, der uns wirklich interessiert, der kosmische Mikrowellenhintergrund. Das ist der Punkt, an dem das Universum kühl genug wurde, sodass die Atome neutral bleiben konnten. Warum ist dies der wichtige Horizont? Zuvor konnten Photonen einfach nicht sehr weit reisen, bevor sie mit geladenen Teilchen wechselwirkten. Vor der Oberfläche der letzten Streuung war das Universum im Wesentlichen undurchsichtig (es wäre, als würde man durch eine Wolke schauen). Danach war es aber durchsichtig. Alles von der Oberfläche der letzten Streuung und später (Rotverschiebung von z ∼ 1100 und niedriger) soll Teil des beobachtbaren Universums sein .

Obwohl das Universum immer noch unendlich groß sein mag, werden wir diese Objekte (falls sie existieren) niemals sehen können, wenn sie diesen Horizont überschreiten. Die andere Sache, an die Sie sich erinnern sollten, ist, dass Sie, je weiter Sie schauen, desto weiter zurück in der Zeit sehen. Galaxien hat es nicht immer gegeben. Es brauchte Zeit, um größere Überdichten wie Sterne, Galaxien und Haufen aus kleinen Dichtestörungen im frühen Universum zu bilden. Nach der Oberfläche der letzten Streuung gab es eine Zeit, in der das Universum aus Sicht eines Astronomen sehr dunkel und möglicherweise sehr langweilig war. Dies ist die Zeit, nachdem die Atome weitgehend neutral wurden, noch bevor die ersten Sterne und Galaxien „angeschaltet“ wurden .

Diese Antwort ist falsch. Rezession in Lichtgeschwindigkeit markiert keinen Horizont. Die Antwort versäumt es, die beiden tatsächlichen kosmologischen Horizonte zu erwähnen, den Teilchenhorizont (unser vergangener Lichtkegel zur gegenwärtigen Zeit, sehr grob markiert durch das CMB) und den Ereignishorizont (unser vergangener Lichtkegel zu unendlicher Zeit), die zwei sehr unterschiedliche Konzepte sind. Die Antwort scheint auch den Ereignishorizont und den Teilchenhorizont zu verwechseln. Nichts passiert den Teilchenhorizont nach außen.
Auch das Mittelalter als „langweilig“ aus astronomischer Sicht zu bezeichnen, ist nicht seriös. Viele Astronomen interessieren sich sehr für dieses Thema.
Erstens sage ich "langweilig", weil es in dieser Phase der Geschichte des Universums keine Objekte zum Anschauen gab. Die Leute studieren das Schweizer Käseuniversum bei hoher Rotverschiebung mit Hilfe von Radiovermessungen, aber Sie interpretieren falsch, was ich hier meine, da sich zuerst Sterne und Protogalaxien gebildet haben müssen - was ich hier nicht bespreche.
Sie interpretieren auch meinen ersten Punkt falsch. Ich sage nicht, dass die Lichtgeschwindigkeit eine harte Grenze für das ist, was wir beobachten können, aber ich sage, dass es eine gibt, da sich das Universum ausdehnt (auf nicht triviale Weise) und die Lichtgeschwindigkeit endlich ist grundlegende Grenze dafür, wie weit wir in die Vergangenheit sehen können. Mit anderen Worten, es hat mit der Lichtgeschwindigkeit zu tun. Ihre Definition des Teilchenhorizonts ist eine ziemlich schlechte Antwort, da Sie es in keiner Weise verständlich machen.
Zu guter Letzt willkommen beim Astronomie-Stack-Austausch :) Dies verdient wahrscheinlich keinen separaten Kommentar, aber fühlen Sie sich frei, strenge Definitionen der kosmologischen und Teilchenhorizonte einzufügen (für diejenigen von uns, die sich darüber Sorgen machen) oder die Sprache in meinem zu klären obige Antwort.

In den letzten 150 Jahren hat sich die Teleskoptechnologie enorm verbessert, sodass wir heute viel weiter sehen können als früher. Hubbles „Deep Field“-Bilder wären vor 30 Jahren nicht möglich gewesen und gehören zu den ersten, die ich kenne, die Objekte in der Nähe des kosmologischen Horizonts zeigen.
Während der kosmologische Horizont mit der Zeit zunimmt, haben Objekte in Horizontnähe eine enorme Rotverschiebung (Geschwindigkeit) von uns entfernt. Ich habe keine Daten, um das zu beweisen, aber ich vermute, dass Objekte in der Nähe des kosmologischen Horizonts mit der Zeit hinter dem Horizont verschwinden würden.

Die Dinge würden tatsächlich röter und röter werden, also müssten Sie tatsächlich die Wellenlänge Ihrer Beobachtungen ändern. Sie würden jedoch nicht technisch verschwinden.
Der kosmologische Horizont zieht sich um 1 Lichtjahr pro Jahr zurück. Nach meinem Verständnis haben weit entfernte Objekte Rotverschiebungen, die viel höhere Geschwindigkeiten als diese anzeigen, sodass sie schließlich den kosmologischen Horizont überholen würden.
Die Erweiterung des Raums ist die andere Sache, an die Sie denken müssen. Ja, unter sonst gleichen Bedingungen vergrößert sich unser Horizont um 1 Lj/Jahr, aber die Ausdehnung des Weltraums (die, wenn sie überall gleich ist wie hier), beträgt lokal 70 km/s/Mpc, und wenn Sie entfernte Objekte betrachten, sie bewegen sich viel schneller als diese Zahl. Jede 'Zelle' im Wesentlichen der Größe 1 Mpc hat ihre eigene lokale Version dieser Nummer, und daher addieren sie sich. Lokal kann nichts schneller reisen als c, aber das bedeutet nicht, dass die Koordinaten des Raums global dieser Regel gehorchen müssen. Aus diesem Grund wird der Horizont im Wesentlichen asymptotisch sein.
Was ich sagen will, ist, dass die Dinge, die ihr derzeit seht, immer röter und röter werden, wenn sich die Expansion beschleunigt. Im Moment ist die Ausdehnung nicht größer als c (global oder lokal).
@astromax Tatsächlich alles mit einer Rotverschiebung ≳ 1.4 entfernt sich schneller als das Licht von uns.
@Hobbes Ich denke, Sie müssen angeben, was Sie meinen, wenn Sie sagen, dass der kosmologische Horizont mit der Zeit zunimmt. Aber es ist wahr, dass Galaxien den Ereignishorizont überschreiten. Ob sie "technisch" verschwinden, ist Definitionssache. In unserem Ruhesystem werden sie einfach ins Unendliche rotverschoben. Das bedeutet aber auch, dass es in ihrer Existenz eine Zeit gibt, über die hinaus nichts mehr zu sehen ist (daher der Begriff „Ereignishorizont“). Für mich ist das eine schöne und nützliche Definition von "verschwinden".

In Bezug auf die Beobachtung entspricht die Entfernung dem Alter, sodass wir mit der Verbesserung unserer Technologie effektiv weiter in die Vergangenheit sehen können. Die tatsächliche für uns sichtbare Entfernungszunahme ist viel viel größer als 150 Lichtjahre.

Wir können tatsächlich die Auswirkungen des Urknalls selbst in der Mikrowellen-Hintergrundstrahlung des Universums erkennen, aber Sars und Galaxien entstanden viel später als 150 Jahre nach dem Urknall (versuchen Sie es mit Millionen von Jahren :-)

Tatsächlich entstand der CMB etwa 300.000 Jahre nach dem Urknall.
Lässt sich daraus schließen, dass sich unser kosmologischer Horizont im Laufe der Zeit vergrößert hat?
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