Warum können wir der Hubble-Zeit vertrauen, wenn die Expansionsrate nicht konstant ist?

Das Alter des Universums kann aus der Umkehrung der Hubble-Konstante geschätzt werden: t Universum = 1 / H 0 = d / v .

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Mir scheint, dass diese Methode davon ausgeht, dass sich jede gegebene Galaxie während der Lebensdauer des Universums mit einer konstanten scheinbaren Geschwindigkeit zurückgezogen hat. Durch die Einbeziehung von Daten aus immer größeren Entfernungen ist jedoch ersichtlich, dass das Hubble-Gesetz nicht gilt. Die Daten deuten darauf hin, dass die Expansionsrate in der Vergangenheit tatsächlich langsamer war.

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Warum ist es angemessen, nur nahe Galaxien zu verwenden, um das Alter des Universums anhand der Hubble-Zeit abzuschätzen, wenn die Expansionsrate nicht konstant ist?

Es ist nicht wirklich. Wie Sie sagen, es ist nur eine Schätzung, eine Größenordnung des Alters. Um das richtige Alter zu erhalten, müssen Sie die Friedmann-Gleichung integrieren.

Antworten (1)

H 0 − 1 ist nur eine grobe Schätzung für das Alter des Universums und Sie haben die Gründe dafür richtig identifiziert.

Eine korrekte Altersschätzung beruht auf Wissen H 0 und die Dichten von Materie und dunkler Energie, damit die vergangene Expansionsgeschichte des Universums korrekt modelliert werden kann. Selbst dies beruht auf einer Annahme darüber, wie sich Dunkle Energie verhält.

Eine interessantere Frage ist, warum ein Wert von H 0 ≃ 70 km s − 1 / Mpc gibt ein H 0 − 1 von 14 Milliarden Jahren, was nur wenige Prozent von der derzeit besten Schätzung für das Alter des Universums von 13,8 Milliarden Jahren entfernt ist. Im Λ CDM-Kosmologiemodell liegt der Grund für diese kosmische Koinzidenz darin, dass die universelle Expansion bis vor etwa 4 Milliarden Jahren eine Phase der Verlangsamung durchlief, als sie wieder anfing, sich zu beschleunigen (die rote Kurve im Diagramm unten).

Als Ergebnis geht eine Tangente an die rote Kurve, die die Größe des Universums gegenüber der Zeit zeigt, in der gegenwärtigen Epoche fast zu s ich z e = 0 vor etwa 14 Milliarden Jahren. Wenn wir in der Zeit um 5 Milliarden Jahre zurück- oder vorwärts gehen würden, wäre die Vereinbarung zwischen H 0 − 1 und das Alter des Universums wäre nicht so gut. Zu früheren Zeiten H 0 − 1 hätte das Alter des Universums überschätzt, während zu späteren Zeiten H 0 − 1 wird das Alter des Universums unterschätzen.

Expansionsgeschichte des Universums

Ich finde, du nimmst das, was BMS gesagt hat, etwas zu weit. Das hat er ausdrücklich erwähnt H Ö − 1 ist eine Schätzung, was es ist. H Ö − 1 = 14 G j r Das ist eine ziemlich gute Schätzung des Alters des Universums, wenn auch natürlich nicht genau. Ich denke, seine Frage kann besser so interpretiert werden, warum die Verwendung von H Ö − 1 relativ gesehen eine so gute Schätzung abgeben.
@zephyr Dann ist das eine andere Frage, und das liegt daran, dass wir in einem Universum leben, das flach ist und in dem die Dynamik derzeit weder von Materie noch von dunkler Energie dominiert wird.
Warum können wir der Hubble-Zeit vertrauen, wenn die Expansionsrate nicht konstant ist?
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