Можно ли сделать вывод, что наш космологический горизонт со временем увеличился?

Если я прав, мы можем видеть только те звезды, которые лежат в пределах нашего космологического горизонта, а за его пределами могут быть или не быть какие-либо звезды. Учитывая последние 150 лет использования телескопов, и с тех пор наш космологический горизонт увеличился примерно на 150 световых лет, видели ли мы какие-нибудь новые галактики, звезды? Если по прошествии достаточного времени, скажем, 500 лет, будут найдены новые звезды, можем ли мы быть уверены, что они стали видимыми, а не сформировались, скажем, через 150 лет после Большого взрыва?

Ответы (4)

  1. Нет. Расширение космоса не замедляется, в отличие от расширения космического горизонта. Это означает, что космический горизонт фактически поглощает галактики, когда они удаляются от нас из-за расширения пространства, уменьшая их количество, а не увеличивая его. Тем не менее, мы до сих пор не собрали все космическое излучение от Большого взрыва, которое произошло в пределах нашего текущего горизонта событий, так что еще много времени, прежде чем оно начнет ограничивать для нас расстояние наблюдаемой Вселенной - в настоящее время скорость света (+ скорость расширения пространства) против возраста Вселенной ограничивает его значительно меньшим радиусом.

  2. Да, мы открыли больше звезд и галактик, но это благодаря совершенствованию технологий, которые все еще довольно далеки (примерно треть пути) от наблюдения звезд вблизи сферы Хаббла по мере формирования Вселенной (тех, чей свет можно было бы наблюдать сегодня). ; в отличие от тех, что на космическом горизонте, чей свет дойдет до нас в конце концов , в бесконечно далеком будущем.)

В настоящее время мы все еще далеки от того, чтобы опираться на космологические пределы наблюдаемости. В настоящее время нашим пределом наблюдаемости является бюджет на создание лучших устройств.

Есть несколько разных горизонтов, о которых вам следует позаботиться. Первый — это космологический горизонт , который является самым дальним из возможных, учитывая, что фотоны движутся с конечной скоростью, а Вселенная не бесконечно старая. Поскольку ничто не движется быстрее скорости света, это буквально самое дальнее расстояние, которое мы когда-либо могли надеяться увидеть, — все, что находится снаружи, причинно отвязано от нас (хотя этот горизонт действительно увеличивается со временем, он асимптотически достигает некоторого конечного расстояния из-за ускоренного расширения). пространства-времени).

С практической точки зрения, горизонт, который нас действительно волнует, — это космический микроволновый фон. Это точка, в которой Вселенная стала достаточно холодной, чтобы атомы могли оставаться нейтральными. Почему это важный горизонт? До этого фотоны просто не могли улететь очень далеко, прежде чем вступить во взаимодействие с заряженными частицами. До поверхности последнего рассеяния Вселенная была по существу непрозрачной (это было бы похоже на наблюдение сквозь облако). Зато потом стало прозрачно. Все с поверхности последнего рассеяния и позже (красное смещение г ∼ 1100 и ниже) считается частью наблюдаемой Вселенной .

Хотя размер Вселенной может быть бесконечным, мы никогда не сможем увидеть эти объекты (если они существуют), если они пересекут этот горизонт. Еще одна вещь, которую следует помнить, это то, что чем дальше вы смотрите, тем дальше в прошлое вы заглядываете. Галактики существовали не всегда. Потребовалось время, чтобы сформировать более крупные сверхплотности, такие как звезды, галактики и скопления, из-за небольших возмущений плотности в ранней Вселенной. После поверхности последнего рассеяния был период времени, когда Вселенная была очень темной и потенциально очень скучной с точки зрения астронома. Это время после того, как атомы стали в основном нейтральными, но до того, как «включились» первые звезды и галактики .

Этот ответ неверен. Рецессия со скоростью света не отмечает никакого горизонта. В ответе не упоминаются два фактических космологических горизонта: горизонт частиц (наш световой конус прошлого в настоящее время, очень грубо отмеченный реликтовым излучением) и горизонт событий (наш световой конус прошлого в бесконечное время), которые являются двумя очень разными понятиями. Ответ также, кажется, смешивает горизонт событий и горизонт частиц. Ничто не проходит за горизонт частиц в направлении наружу.
Кроме того, называть темные века «скучными» с астрономической точки зрения несерьезно. Многие астрономы очень интересуются этой темой.
Во-первых, я говорю «скучно», потому что на этом этапе истории Вселенной не на что было смотреть. Люди изучают вселенную швейцарского сыра на большом красном смещении, используя радиообзоры, но вы неправильно интерпретируете то, что я имею в виду, поскольку звезды и протогалактики должны были сформироваться первыми — это не то, что я здесь обсуждаю.
Вы также неправильно интерпретируете мой первый пункт. Я не говорю, что скорость света является жесткой границей того, что мы можем наблюдать, однако я говорю, что, поскольку Вселенная расширяется (нетривиальным образом) и скорость света конечна, существует фундаментальный предел тому, как далеко в прошлое мы можем заглянуть. Другими словами, это ДЕЙСТВИТЕЛЬНО связано со скоростью света. Ваше определение горизонта частиц — довольно плохой ответ, поскольку вы никак не можете его объяснить.
Наконец, добро пожаловать на обмен астрономическими стеками :) Это, вероятно, не заслуживает отдельного комментария, но не стесняйтесь вводить строгие определения космологического горизонта и горизонта частиц (для тех из нас, кто беспокоится о них), или поясняйте формулировку в моем выше ответ.

За последние 150 лет технология телескопов значительно улучшилась, поэтому теперь мы можем видеть гораздо дальше, чем в прошлом. Изображения «Глубокого поля», сделанные Хабблом, были бы невозможны 30 лет назад, и они являются одними из первых известных мне изображений, на которых видны объекты вблизи космологического горизонта.
Кроме того, в то время как космологический горизонт увеличивается с течением времени, объекты вблизи горизонта имеют огромное красное смещение (скорость) вдали от нас. У меня нет данных, подтверждающих это, но я подозреваю, что объекты вблизи космологического горизонта со временем исчезнут за горизонтом.

Вещи на самом деле становились бы все краснее и краснее, поэтому вам действительно пришлось бы менять длину волны ваших наблюдений. Хотя технически они не исчезнут.
Космологический горизонт удаляется на 1 световой год в год. Насколько я понял, у далеких объектов есть красное смещение, которое указывает на гораздо более высокие скорости, поэтому они в конечном итоге превзойдут космологический горизонт.
Расширение пространства — это еще одна вещь, о которой вы должны думать. Да, при прочих равных наш горизонт увеличивается на 1 свет/год, но расширение пространства (которое, если оно везде такое же, как здесь) составляет локально 70 км/с/Мпк, и когда смотришь на далекие объекты, они двигаемся намного быстрее, чем это число. Каждая "ячейка" по сути размером 1 Мпк имеет свой локальный вариант этого числа, поэтому они и складываются. Локально ничто не может двигаться быстрее, чем с, но это не означает, что глобально координаты пространства должны подчиняться этому правилу. Вот почему горизонт будет существенно асимптотным.
Я хочу сказать, что вещи, которые вы сейчас видите, будут становиться все краснее и краснее по мере ускорения расширения. На данный момент расширение не превышает c (глобально или локально).
@astromax На самом деле все, что имеет красное смещение ≳ 1,4 удаляется от нас быстрее света.
@Hobbes Я думаю, вам нужно уточнить, что вы имеете в виду, когда говорите, что космологический горизонт увеличивается со временем. Но это правда, что галактики пересекают горизонт событий. Исчезают ли они «технически» — вопрос определения. В нашей системе покоя они просто смещаются в красную сторону до бесконечности. Но это также означает, что в их существовании есть время, за пределами которого мы ничего не можем видеть (отсюда и термин «горизонт событий»). Для меня это прекрасное и полезное определение слова «исчезнуть».

Что касается наблюдения, расстояние равно возрасту, поэтому по мере совершенствования наших технологий мы эффективно заглядываем в прошлое. Фактическое увеличение видимого для нас расстояния намного превышает 150 световых лет.

На самом деле мы можем обнаружить последствия самого Большого взрыва в микроволновом фоновом излучении Вселенной, но сары и галактики образовались намного позже, чем через 150 лет после Большого взрыва (попробуйте миллионы лет :-)

На самом деле реликтовое излучение образовалось примерно через 300 000 лет после Большого взрыва.
Можно ли сделать вывод, что наш космологический горизонт со временем увеличился?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v