Мои учителя астрономии никогда бы не ответили мне на этот вопрос... Красное смещение, очевидно, указывает на то, что объект (например, другая галактика) удаляется, но откуда мы можем узнать его ускорение? Насколько я понимаю, мгновенное красное смещение объекта является индикатором исключительно его мгновенной скорости, и мы определенно недостаточно долго наблюдаем красное смещение, чтобы сравнивать и определять изменение скорости.
Если можете, избегайте использования сложной математики в своем ответе.
Вы правы, красное смещение даст вам меру скорости, а не ускорения. Я предполагаю, что когда вы говорите об ускорении, вы имеете в виду ускоряющееся расширение Вселенной , поэтому вы не смотрите на конкретное ускорение объекта (которое вы могли бы получить, исследуя силу гравитации, действующую на этот объект).
Так что помимо красного смещения нужно найти способ самостоятельного измерения расстояния. Чтобы выйти на заметное красное смещение (z ~ 0,5), сверхновые типа Ia используются как «стандартные свечи». Они считаются стандартными, потому что считается, что они произошли от белых карликов, которые взрываются, потому что достигли своей максимально возможной массы, предела Чандрасекара, в 1,4 массы Солнца. Следовательно, когда они взрываются, все они должны выглядеть примерно одинаково, и любая разница в яркости будет зависеть от того, насколько далеко они от нас. Поэтому они измерили расстояние и красное смещение галактики, из которой возникла сверхновая, чтобы определить, что расширение Вселенной со временем ускоряется.
Я не знаю точных деталей (поэтому я все равно опущу математику), но это мое понимание, и я надеюсь, что оно поможет вам получить некоторое представление о том, что делается.
Когда вы смотрите на далекие галактики, вы смотрите на них дальше во времени (поскольку скорость света постоянна). Итак, чтобы замерить скорости галактик во времени, вам не нужно наблюдать их в течение длительного времени, но вы можете работать с галактиками, которые находятся на разных расстояниях, а значит, и в разное время в истории Вселенной.
Теперь, если вы заметите, что скорость удаления галактик, которые находятся дальше, медленнее , чем вы ожидаете от сценария постоянного расширения (например, закон Хаббла), это означает, что тогда Вселенная расширялась медленнее, чем сейчас. . Если есть четкая тенденция того, что это происходит, то можно сказать, что скорость расширения Вселенной с течением времени увеличивается. Это означает, что Вселенная ускоряется.
Конечно, это намного сложнее, так как если Вселенная ускоряется, то сам закон Хаббла становится шатким, если не недействительным (так как он предполагает прямую зависимость между расстоянием и скоростью удаления). Кроме того, если вы не можете найти расстояние, используя закон Хаббла, тогда вам нужно иметь независимое измерение расстояния на таком большом расстоянии, что также проблематично, поскольку, на самом деле, нет таких индикаторов расстояния, которые действительны для такого большого расстояния (поскольку физика другая). из-за изменения звездной металличности и т. д., начинает проявляться много проблем). Так что я не знаю, как это делается на практике, но в теории то, что я описал выше, — это то, как можно прийти к заключению о расширяющейся Вселенной. Я хотел бы знать, как это действительно делается на практике, а также.
Пы-сер