Wie weit wäre EGSY8p7 jetzt entfernt?

Anscheinend ist EGSY8p7 das Objekt mit der längsten Lichtlaufzeit, 13,2 Gly oder einer Rotverschiebung von z = 8,68 (Wikipedia). Das Licht brauchte also 13,2 Milliarden Jahre, um von diesem Objekt zu uns zu gelangen, aber wir wissen, dass sich das Universum seitdem ausgedehnt hat (ich glaube, mit einer Expansionsrate, die im Laufe der Zeit variierte). Ist es angesichts unserer derzeitigen Theorien über die Expansion des Universums möglich, die theoretische Entfernung dieses Objekts zu uns jetzt zu berechnen?

Ich nehme an, es muss nahe dem Radius des beobachtbaren Universums liegen (46,5 Gly), aber wie würde man das berechnen?

Antworten (1)

30,4 Milliarden Lichtjahre.

Die aktuelle Entfernung – also die Entfernung, die man messen würde, wenn wir das Universum einfrieren und mit dem Auslegen von Messlatten beginnen würden – wird in der Astronomie als richtige Entfernung oder physikalische Entfernung bezeichnet. Definitionsgemäß entspricht er heute einem anderen in der Astronomie häufig verwendeten Begriff, nämlich der Mitbewegungsentfernung . Während Ersteres mit der Zeit zunimmt, ist Letzteres in einem Koordinatensystem definiert, das sich mit dem Universum ausdehnt und daher jederzeit konstant ist.

Das heißt, die Distanz zu EGSY8p7 war dieselbe, als das Universum halb so groß war wie heute, aber die richtige Distanz war halb so groß.

Für so weit entfernte Galaxien wie EGSY8p7 messen wir Entfernungen nicht direkt. Stattdessen messen wir die Rotverschiebung einiger spektraler Absorptions- oder Emissionslinien und verwenden dann ein Modell der Expansion des Universums, um diese Rotverschiebung in eine Entfernung umzuwandeln.

Aus der FLRW-Metrik ergibt sich heute die resultierende Entfernung eines Objekts bei Rotverschiebung z wird von gegeben

d C = c H 0 0 z d z ' 1 Ω r ( 1 + z ) 4 + Ω m ( 1 + z ) 3 + Ω k ( 1 + z ) 2 + Ω Λ ,
wo c , H 0 , und { Ω r , Ω m , Ω k , Ω Λ } sind Lichtgeschwindigkeit, Hubble-Konstante und Dichteparameter der verschiedenen Komponenten des Universums.

Für z = 8.68 und mit den neuesten kosmologischen Parametern von Planck Collaboration et al. (2016) ergibt sich dieses Integral zu d C = 30.4 G l j r .

Für z , du erhältst d C = 46.3 G l j r , der "Rand des beobachtbaren Universums", auch als Teilchenhorizont bekannt .

Beachten Sie jedoch, dass EGSY8p7 nicht mehr den Rotverschiebungsrekord hält. Die Galaxie GN-z11 ( Oesch et al. 2016 ) hat eine Rotverschiebung von z = 11.09 , was einer Entfernung von entspricht d C = 32.2 G l j r .

Vielen Dank, diese Antwort ist genau das, was ich wissen wollte, freut mich sehr!
@Johsm Sehr gerne! Sie können erwägen, Ihr Glück in die Annahme der Antwort zu übertragen ;-)