Можем ли мы выйти за пределы Местной галактической группы?

Можем ли мы избежать расширения пространства, чтобы выйти за пределы локальной группы? Я занимался математикой, и самая близкая к нам группа, помимо Местной группы, — это группа M81, которая находится на расстоянии 11,4 миллиона световых лет.

Математика:

Пространство расширяется со скоростью примерно 68 км/с/Мпк.

Местная группа находится на расстоянии 11,4 миллиона световых лет от группы M81.

11.4 Million Lightyears = 3.5 Mpc 

68 km/s/3.5

3.5*68 km/s = 238 km/s

Самым быстрым космическим зондом является зонд New Horizons, который в настоящее время летит со скоростью 15,73 км/с.

Правда ли, что из Местной группы невозможно убежать? Пожалуйста, исправьте любую математику, которая неверна.

Я не знаю, почему это важно; если мы не можем получить что-то быстрее 238 км/с, мы не сможем отправить зонд даже на мегапарсек до того, как погаснет солнце. Нет никакого способа спроектировать многомиллиардные миссии, и не будет в течение очень долгого времени, если вообще когда-либо.
@NathanTuggy Это расчеты, которые я придумал, я могу ошибаться, но я не учел экспоненциальную скорость развития технологий. Такими темпами вряд ли мы выйдем из местной группы.
Я хочу сказать, что расширение пространства — отвлекающий маневр: к тому времени, когда мы сможем даже попробовать что-то подобное, это уже тривиально преодоленное препятствие. (Честно говоря, даже планировать миссию на 20 миллионов лет — то есть со скоростью, превышающей половину скорости света — довольно нелепо и вряд ли когда-либо будет возможно. Покинуть галактику, не говоря уже о Местной группе, — это сверхсветовая скорость или ничего.)
Проблема в том, что вы пренебрегаете ролью темной энергии, поэтому вы не можете просто наивно использовать закон Хаббла, потому что H_0 = 67 км/с/Мпк представляет собой только текущее расширение Вселенной. Скорость расширения должна увеличиваться со временем по мере расширения Вселенной. Убежать от Местной группы все еще возможно, но будет некоторый предел расстояния, на которое мы сможем пройти и достичь другой галактики. Я не уверен, сможем ли мы добраться до скопления, которое не связано с нами гравитационно. Кто-нибудь знает, как это вычислить?

Ответы (2)

Ваши расчеты в порядке, но скорость самого быстрого зонда, который у нас есть сейчас, не указывает на то, что возможно. 238 км/с — это меньше одной тысячной скорости света.

Было смоделировано, что световые паруса с лазерным или мазерным питанием достигают примерно 30% скорости света в межзвездных миссиях. Проект Breakthrough Starshot надеется использовать эту технологию, чтобы добраться до Альфы Центавра в конце этого века. Чтобы сделать это возможным, необходимо разработать множество технологий, но физика этого хорошо изучена, и паруса, приводимые в движение солнечным светом, уже использовались.

Более ранний проект, Project Longshot , рассматривал возможность сделать то же самое с использованием импульсного термоядерного двигателя. Чтобы это работало, необходимо разработать управляемый термоядерный синтез, поэтому он был более спекулятивным, но опять же он опирался на физические явления, о которых мы много знаем, хотя пока не можем их воспроизвести.

И есть еще несколько вариантов таких вещей. Проблема в том, что для их запуска потребуется огромное развитие инфраструктуры и технологий. Но у нас есть хорошие идеи, как это можно сделать.

Конечно, если вашему кораблю потребуется 30 миллионов лет, чтобы выбраться за пределы Местной группы, вам нужно беспокоиться о других вещах, кроме того, как быстро он может двигаться.

Ничего плохого в твоей математике. Если самая быстрая скорость, с которой вы можете путешествовать, определяется v, то самая дальняя галактика, к которой вы в конечном итоге можете добраться, — это та, которая в настоящее время находится на расстоянии (чуть меньше, чем) ( в / с ) л , куда с это скорость света, а л знак равно с / ЧАС 0 длина Хаббла ( https://en.wikipedia.org/wiki/Hubble%27s_law#Hubble_length ~ 14,4 миллиарда световых лет).

Итак, если мы построим космический корабль, чтобы достичь скорости 0,1 с, самая дальняя галактика, которую мы сможем достичь, будет та, которая в настоящее время находится на расстоянии 1,44 миллиарда световых лет. Если мы сможем пройти 0,5с, мы сможем достичь галактики, которая в настоящее время находится на расстоянии 7,2 миллиарда световых лет от нас.

Несмотря на то, что некоторые могут подумать, большинство традиционных теорий темной энергии не предсказывают, что постоянная Хаббла ( ЧАС 0 ) растет. Для этого вам понадобится фантомная энергия , что большинством исключено. Согласно стандартной модели Lambda CDM, H_0 будет медленно снижаться до 57 (км/с)/Мпк ( https://en.wikipedia.org/wiki/Hubble%27s_law#Time-dependence_of_Hubble_parameter ). Таким образом, длина Хаббла л будет не уменьшаться, а незначительно увеличиваться.