Согласно нашему нынешнему пониманию, Вселенная расширяется... часто говорят, что каждая галактика удаляется от нас (я предполагаю, что это неверно для галактик в нашей местной группе), и также часто говорят, что чем дальше от нас находится галактика, тем быстрее она удаляется от нас.
Мы также знаем, что свет имеет конечную скорость, поэтому, когда мы смотрим на эти далекие галактики, мы видим их такими, какими они были давным-давно.
Но (1) если самые старые галактики удаляются быстрее , а более молодые галактики удаляются медленнее , то не означает ли это, что расширение Вселенной замедляется?
Но (2) когда я думаю о расширяющемся двумерном листе бумаги с точками (увеличенными в обоих направлениях), тогда имеет смысл, что более дальние галактики удалялись бы быстрее от нашей перспективы... (хотя, если бы Вселенная расширялась при постоянной скорости мы все равно увидели бы, что далекие галактики движутся быстрее с нашей точки зрения, но я предполагаю, что это было учтено, и что галактики движутся еще быстрее).
Итак... почему мое первое "но" неверно? Что-то мне подсказывает, что я смотрю на это не так, но не могу понять xD
Спасибо!
Ваше первое "но" неверно, а второе - нет. Вот как вы должны думать о своем первом «но».
Здесь я предполагаю, что вы имели в виду более далекие галактики (и, следовательно, испускаемым ими фотонам потребовалось больше времени, чтобы достичь наших глаз) под «самыми старыми галактиками» и, наоборот, более близкие галактики под «младшими галактиками».
Теперь, когда мы наблюдаем далекие галактики, кажется, что они удаляются быстрее, чем соседние. Ваше объяснение, связанное со вторым «но», верно, поскольку здесь можно провести аналогию с расширяющимся листом. Однако существует космологический принципутверждая, что во Вселенной нет особого места и направления. Это означает, что наблюдение удаления галактик не является особым наблюдаемым фактом только для жителей Земли. Если в очень далекой галактике есть какой-то наблюдатель, пытающийся наблюдать за другими галактиками, этот наблюдатель также заметит, что чем дальше от него/нее находится галактика, тем быстрее она удаляется. Тот факт, что каждая галактика удаляется друг от друга, не зависит от ускорения или скорости расширения. Даже если скорость расширения постоянна на протяжении всей космической истории, в любое время любой наблюдатель из любой точки Вселенной заметит, что чем дальше от этого наблюдателя находится галактика, тем быстрее она удаляется.
Важно отметить, что по мере расширения Вселенной галактики были ближе, чем сейчас, когда они испускали фотоны, достигающие наших глаз сейчас. Но в законе Хаббла, который гласит, что чем дальше галактика , тем больше скорость удаления, мы имеем в виду расстояние в настоящее время, а не в прошлом. Хотя фотоны были испущены, когда галактики были ближе к нам, мы можем рассчитать нынешнее расстояние до галактик по разным измерениям. Например, мы можем измерить расстояние по светимости стандартной свечи от флюса и редшита из спектров. Тогда для плоской Вселенной (какой почти является наша Вселенная) текущее собственное расстояние галактики-хозяина свечи
Наконец, расширение Вселенной на самом деле ускоряется, о чем свидетельствуют различные наблюдения, и это недавнее ускорение произошло почти 4 миллиарда лет назад.
Расширение Вселенной замедлялось до тех пор, пока несколько миллиардов лет назад оно снова не начало ускоряться из-за темной энергии. Однако это не ответ на ваш вопрос.
Ты говоришь:
если самые старые галактики удаляются быстрее, а более молодые галактики удаляются медленнее, то не означает ли это, что расширение Вселенной замедляется?
но все галактики примерно (т.е. с точностью до двух или около того) одного возраста. Например, возраст ближайшей большой галактики Андромеды оценивается примерно в 9 миллиардов лет, что составляет две трети возраста Вселенной. Несмотря на то, что Андромеда очень близко, она не молода. Разница не в том, какие галактики молодые, а какие старые, а в том, какие галактики близки к нам, а какие далеки. Скорость рецессии определяется исключительно расстоянием (как вы предлагаете в своем пункте 2), а не возрастом галактики.
Между прочим, старейшая из известных звезд, SMO313, возраст которой составляет 13,6 миллиарда лет , действительно очень близка, так как является частью Млечного Пути.
Конечно, если мы посмотрим издалека, то увидим только старые галактики, но это неизбежно. Это как смотреть на переписной лист 1914 года и удивляться, что всем в нем сто лет.
Ваша вторая мысль верна. Вот почему самые далекие галактики удаляются намного быстрее, чем более молодые. Кроме того, Вселенная расширялась быстрее, когда аккрецировались более старые галактики. Фазы излучения и доминирования материи сделали расширение медленным, и только теперь оно снова ускоряется.
Сенсебе
Антонио Раганьен