Noch eine Frage zur Expansion des Universums

Eine 13 Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie hat 94 % des Weges zum Urknall zurückgelegt. Das Universum war 800 Millionen Jahre alt, als das Licht ausgestrahlt wurde. Diese Galaxie bewegt sich heute ungefähr mit 94 % der Lichtgeschwindigkeit von uns weg. Vor 13 Milliarden Jahren war es also 750 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Unter der Annahme, dass die Expansion NICHT größer als die Lichtgeschwindigkeit ist, ist dieses Photon NICHT rückwärts gegangen. Dies wird auch durch die Tatsache belegt, dass das Photon auf der Erde ankam. Es scheint mir, dass das Photon 13 Milliarden Jahre brauchte, um 750 Millionen Lichtjahre zu durchqueren. Was mache ich falsch? Frage zwei. Wenn das richtig ist, dann erklären Sie bitte, wie wir von 750 (oder 800) Millionen Lichtjahren auf 46,5 Milliarden Lichtjahre kommen.

Lesen Sie einfach über die Distanz zum Mitbewegen .
In dieser Frage gibt es viele Missverständnisse über die Expansion des Universums (keine Sorge, das sind sehr häufige Missverständnisse). Ich denke, Sie würden davon profitieren, diese , diese , diese , diese und/oder diese Frage zu lesen. Um Ihnen den Einstieg zu erleichtern, das Universum ist viel größer als 13,8 Glyr, weil es sich ausdehnt, und die Ausdehnung ist schneller als das Licht.
Danke, dass du so schnell geantwortet hast. Ich bin mir nicht sicher, ob ich die von Ihnen bereitgestellten Links verstehe. Vielleicht würde es helfen, wenn Sie mir sagen würden, wie groß der Radius des sichtbaren Universums vor 13 Milliarden Jahren war und ob der CMB damals auch das am weitesten entfernte sichtbare Objekt war.
Tatsächlich hat mich dieser Link auf der Seite, die einer von Ihnen bereitgestellt hat, überzeugt, obwohl er ihn nicht in für mich verständlichen Begriffen erklärt, mich davon überzeugt, diese Suche aufzugeben. arxiv.org/pdf/astro-ph/0310808.pdf
Ja, das Papier ist ein absoluter Klassiker. Wie auch immer : Kurz gesagt, in einem statischen Universum wäre nach 13,8 Gyr das weiteste, was Sie sehen könnten, wie erwartet 13,8 Glyr. Aber da sich unser Universum ausdehnt, sind die Objekte, von denen wir beobachten, dass sie ihr Licht vor 13,8 Gyr emittiert haben, jetzt viel weiter entfernt als 13,8 Glyr (tatsächlich 46,3 Glyr).
Vor 13 Gyr – also als das Universum 0,8 Gyr alt war – betrug der Radius der Region, die heute unser beobachtbares Universum ist, etwa 6 Glyr. Das damals beobachtbare Universum war jedoch kleiner, weil Licht aus weiter entfernten Regionen nicht die Zeit hatte, einen Beobachter zu erreichen; tatsächlich war es nur 2,3 Glycr. Und ja, der CMB war auch das am weitesten sichtbare "Objekt".
Beachten Sie, dass diese Berechnungen nicht wirklich trivial sind, sondern eine Integration der Friedmann-Gleichung erfordern. Wenn Sie diese Dinge wirklich verstehen wollen, sollten Sie versuchen, Abbildung 1 des Dokuments zu verstehen, auf das Sie verlinkt haben.
Heute entfernt sich diese Galaxie mit viel mehr als Lichtgeschwindigkeit.
@RobJeffries Tatsächlich ist eine Galaxie, die 13 Glyr entfernt ist, nur az = 1,25 und tritt daher nur bei 0,9c zurück. Aber natürlich ist es nicht "94% des Weges zum Urknall". Eine solche Galaxie (dh in einer Entfernung von 0,94 x 46,3 Glyr = 43,5 Glyr) würde sich bei 3c zurückziehen.
@Pela Eine Galaxie, die "13 Milliarden Lichtjahre entfernt ist", bedeutet im allgemeinen Sprachgebrauch, dass das Licht 13 Milliarden Jahre gebraucht hat, um uns zu erreichen. Zumindest ist das offensichtlich die Bedeutung, die in der Frage ("das sind 94% des Weges zum Urknall") damit verbunden ist, und nicht die Mitbewegungsentfernung. Daher ist mein Kommentar völlig richtig und die Galaxie hat eine Rotverschiebung von z ≃ 8 .
Okay okay @RobJeffries, ich wollte dich nicht beleidigen. Du hast natürlich Recht, dass das die Absicht der Frage war :)

Antworten (1)

Weder die Zeit, die Licht benötigte, um uns zu erreichen, die vor langer Zeit von einer fernen Galaxie ausgestrahlt wurde, noch die Entfernung zu dieser Galaxie sind direkt beobachtbar. Beobachtbar ist die Rotverschiebung, also wie viel Licht in Richtung längerer Wellenlängen verschoben wurde.

Die Zeitdauer, die dieses rotverschobene Licht benötigte, um uns zu erreichen, kann aus der Rotverschiebung berechnet werden z indem wir verschiedene Parameter in Bezug auf das Universum annehmen (normale Materie vs. dunkle Materie, die Hubble-Konstante, ob das Universum offen, flach oder geschlossen ist usw.) und indem wir annehmen, dass diese Galaxie war und unsere Galaxie sich mehr oder weniger mitbewegt lokalen Hubble-Fluss. Ein Entfernungswert kann einfach berechnet werden, indem die berechnete Zeit mit der Lichtgeschwindigkeit multipliziert wird.

Obwohl die zweite Berechnung viel einfacher ist als die erste, ist es diese zweite Berechnung, die ziemlich irreführend ist. Dieser Berechnung liegt die Annahme zugrunde, dass sich das Universum nicht ausdehnt. Das Universum dehnt sich aus, daher ist es nicht ganz gültig, mehrere sehr lange Zeiten wie 13 Milliarden Jahre mit Lichtgeschwindigkeit zu durchlaufen, um 13 Milliarden Lichtjahre zu erhalten. Tatsächlich ist diese entfernte Galaxie jetzt etwa 29 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt und war nur etwa 3,5 Milliarden Lichtjahre entfernt, als das Licht emittiert wurde.

Danke dir. Ich bin ehrfürchtig und neidisch auf die Fähigkeit eines jeden, dies zu verstehen. Ich nehme an, es ist die Allgemeine Relativitätstheorie.
Eine verwirrende Sache ist, dass Hubbles Konstante die falsche Rezessionsrate vorhersagt. Oder doch? Ich sollte mir ein Buch besorgen. Könnt ihr einen empfehlen? Außerdem wissen Sie, dass die Anzahl der Megaparsec in U x H = c ist. Ist das ein Zufall. Ist es irrelevant?
Noch eine Frage zur Expansion des Universums
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