Qualitative Erklärung für den Zusammenhang zwischen geringer Magnitude von High-Z-Supernova und beschleunigter Expansion

Genau zu diesem Thema gibt es eine sehr schöne Arbeit, in der die Ausdrücke abgeleitet werden, die die Anpassungskurven beschreiben: http://arxiv.org/abs/hep-ph/9906447v1 Wenn Sie sich den endgültigen Ausdruck (Formel (6.5)) ansehen auf Seite 8), werden Sie zustimmen, dass die Beziehung zwischen$\Omega_\Lambda$und die Leuchtkraft ist schwer mit Worten zu beschreiben.

Man kann aber versuchen, sich das so vorzustellen: Vergleich eines beschleunigten Universums mit einem nicht beschleunigten Universum, die zur Zeit beide die gleiche Größe (genauer gesagt den gleichen Wert des Skalierungsfaktors) haben$a_0$) und dem gleichen Expansionsverhältnis (oder genauer gesagt dem gleichen Wert der Hubble-Konstante).$H_0$), können wir uns fragen, welcher zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Vergangenheit, sagen wir vor 10 Milliarden Jahren, kleiner war. Wenn Sie darüber nachdenken, werden Sie zu dem Schluss kommen, dass ein beschleunigtes Universum vor 10 Milliarden Jahren größer war als ein nicht beschleunigtes Universum. Sie können sich die Grafiken aus Abbildung 2 auf Seite 5 des oben verlinkten Papiers ansehen und Grafiken für verschiedene Werte von vergleichen$\Omega_\Lambda$. Vergleichen Sie zum Beispiel die$y$-Werte der Universen$A$Und$E$zu frühen Zeiten.$A$hat$\Omega_\Lambda=0$während$E$hat$\Omega_\Lambda=0.9$. Wie Sie die Größe sehen können$A$ist kleiner als die Größe von$E$als Kurve von$A$liegt unterhalb der Kurve von$E$für alle$t-t_0<0$.

Wenn Sie damit einverstanden sind, ist der Rest einfach. Angesichts eines SNIA, das vor einigen Milliarden Jahren ein Photon emittiert hat, wissen wir, dass das Verhältnis$a_0/a(t)$der Größe des Universums zum Zeitpunkt der Emission und heute ist in einem beschleunigten Universum kleiner als in einem unbeschleunigten. Daher wird auch die Rotverschiebung des Lichts kleiner sein , da die Rotverschiebung$z$wird von gegeben$1+z=a_0/a(t)$. Daher werden bei gegebener scheinbarer Helligkeit (dh auch bei gegebener aktueller Entfernung) die Punkte in der Grafik, die Sie in Ihrer Frage verknüpft haben , in einem beschleunigten Universum im Vergleich zu einem nicht beschleunigten nach links verschoben.