Отношение красного смещения к расстоянию и отношение масштабного фактора красного смещения

Для вселенной, описываемой метрикой RW, можно вывести соотношение между масштабным коэффициентом во время излучения света и красным смещением, что дает

а ( т е ) "=" 1 1 + г
Приведенное выше уравнение зависит только от времени излучения и красного смещения. Приведенное выше соотношение подразумевает, что красное смещение любого света от любого источника на любом расстоянии одинаково и зависит только от масштабного фактора Вселенной в момент излучения. В изотропной и однородной Вселенной (в больших масштабах) масштабный фактор является только функцией времени. Как это согласуется с законом Хаббла, который утверждает, что существует связь между красным смещением и расстоянием между галактиками?

Ответы (2)

Короткий ответ: как вы сказали, красное смещение зависит от коэффициента масштабирования во время передачи (по сравнению с настоящим). Поскольку свет распространяется с конечной скоростью, свет от более удаленных источников передавался в другое время и, следовательно, в другое масштабное значение.

Ваше уравнение красного смещения НЕ подразумевает одно и то же красное смещение для любого расстояния, я думаю, вы просто интерпретировали, забывая, что свет, который мы в настоящее время получаем от далеких и близких (относительно) звезд, был выпущен в ОЧЕНЬ разное время (и, следовательно, масштабные коэффициенты ). Соотношение Хаббла следует непосредственно из уравнения красного смещения для расширяющейся Вселенной.

Итак, 2 подвопроса: (i) Итак, мне в основном нужно рассмотреть г также как функция времени эмиссии? (ii) Тот факт, что красное смещение является не свойством, характеризующим источник света, а свойством, которое измеряется относительно источника света, двух источников света и разных расстояний от наблюдателя, излучающих свет в одно и то же время, не достигнет наблюдателя. в той же значимой шкале времени, следовательно, когда свет от более удаленного объекта будет больше (или меньше) смещен в красную сторону?
i) z — функция времени излучения и времени наблюдения; однако, поскольку скорость света постоянна, вместо этого можно определить расстояние при излучении, они взаимосвязаны. ii) верно, однако все усложняется, если учесть, какой функцией является масштабный параметр t. Это то, что делают обзоры красных смещений, измеряя изменение изменения параметра масштаба (т. е. ускорения Вселенной), который даже сам меняется.

Определить галактику как находящуюся на расстоянии Д , где Д меняется с масштабным коэффициентом

Д ( т ) Д 0 "=" а ( т ) ,
где т время испускания света и а 0 "=" 1 .

Скорость рецессии

в "=" Д ( т ) ˙ "=" Д 0 а ( т ) ˙ .

Если мы скажем ЧАС "=" а ˙ / а , затем

в "=" Д 0 ЧАС а ( т ) "=" ЧАС Д ( т )

Это фундаментальное соотношение Хаббла. Но линейная зависимость с г является приближением для малых г и где ЧАС не сильно меняется со временем.

г "=" а ( т ) 1 1 ( а 0 а 0 ЧАС 0 т ) 1 1 ЧАС 0 т

Если мы скажем т Д / с затем

с г "=" ЧАС 0 Д

Однако это соотношение неверно при очень и очень малом красном смещении. Объекты должны быть достаточно далеко, чтобы их особые скорости были малы по сравнению с «потоком Хаббла», так что существует почти уникальная связь между расстоянием, масштабным коэффициентом и временем излучения.