Означает ли большое красное смещение галактик, что они далеко?

Когда красные смещения галактик велики, почему мы думаем, что они далеко?

Я знаю о законе Хаббла, соотношении Талли-Фишера для спиральных галактик, соотношении Фабера-Джексона для эллиптических галактик и так далее, но они кажутся эмпирическими правилами.

Я думаю, что значение красного смещения имеет только информацию о скорости, поэтому они могут быть объектами, которые движутся с большой скоростью вблизи нашей Галактики.

Комментарий к вопросу (v2): кажется, что основной неявный вопрос OP заключается в том, как мы экспериментально измеряем радиальные расстояния от Земли до различных галактик? Ответ: С помощью так называемых стандартных свечей .

Ответы (2)

Причина, по которой думают, что большое красное смещение соответствует большому расстоянию, заключается в том, что это предсказывает Общая теория относительности.

Если вы сделаете несколько упрощающих предположений о Вселенной, вы сможете решить уравнение Эйнштейна для Вселенной и получить результат, называемый метрикой FLRW . Это предсказывает, что Вселенная расширяется, и предсказывает, что красное смещение увеличивается с расстоянием.

Однако у нас есть экспериментальные доказательства зависимости красного смещения от расстояния. Например, существует тип сверхновой под названием SN1a , для которого мы можем рассчитать яркость. Поскольку мы знаем, какой должна быть яркость, мы можем измерить яркость, видимую с Земли, и использовать ее, чтобы вычислить, как далеко находится сверхновая. Затем мы можем измерить красное смещение и проверить зависимость красного смещения от расстояния.

Измерение красных смещений SN1a — это способ обнаружения темной энергии, потому что, если вы проведете эксперимент, вы обнаружите, что сверхновые на самом деле находятся немного дальше, чем предсказывает красное смещение.

Немного не связано, но можете ли вы объяснить, какое отношение красное смещение SN1a имеет к темной материи? У меня сложилось впечатление, что темная энергия была «обнаружена», когда у них возникли проблемы с объяснением орбитальных скоростей звезд в галактиках.
@CaptainClaptrap Я думаю, вы путаете термины. Одним из первых признаков темной материи были кривые вращения галактик. Темная энергия и ускоряющееся расширение Вселенной сигнализируются SNe Ia, которые не имеют никакого отношения к нашему пониманию темной материи. Несмотря на обычное использование слова «темный», эти вещи не имеют ничего общего друг с другом. Если все еще есть путаница, возможно, вы можете открыть еще один вопрос.
@Джон Ренни: Самая важная причина думать, что они далеко, заключается в том, что они маленькие и слабые, но в остальном похожи на близкие объекты. Так что они явно далеко. Если я вижу крошечный самолет за окном, я не предполагаю, что это на самом деле крошечный самолет очень близко.
Но разве Хаббл не наблюдал этого без какой-либо связи с общей теорией относительности?

Большая величина красного смещения галактик возникает из-за того, что они удаляются из-за расширения Вселенной. Это происходит все больше и больше, потому что они уходят все дальше и дальше. Красное и синее смещения описывают, как меняется свет по мере того, как объекты в космосе (например, звезды или галактики) приближаются или удаляются от нас. Эта концепция является ключевой для построения карты расширения Вселенной.

Видимый свет — это спектр цветов, понятный каждому, кто видел радугу. Когда объект удаляется от нас, свет смещается в красную часть спектра, поскольку его длина волны становится длиннее. Если объект приближается, свет перемещается к синему концу спектра, поскольку его длина волны становится короче.

Означает ли большое красное смещение галактик, что они далеко?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v