Учитывается ли время астрономами при создании и использовании карт Вселенной?

Я действительно задаю два вопроса.

Во-первых, когда создаются карты звезд и галактик, создаются ли они именно такими, какими мы видим их сейчас с нашей точки зрения? Или они основаны на движении этих тел? Например, Галактика X находится в 1 миллионе световых лет от нас, и мы знаем, что она движется со скоростью Y, поэтому ее реальное положение сейчас соответствует 1 миллиону лет движения по этой траектории.

Во-вторых, учитываются ли эти вещи при проведении других исследований таких вещей, как темная материя? Т.е. вещи на самом деле дальше друг от друга, чем то, что мы видим, потому что мы видим их такими, какими они были Z миллионов лет назад. Я ожидаю, что это повлияет на расчеты таких вещей, как количество «недостающей» материи.

Чтобы попытаться еще больше прояснить этот второй вопрос, упростив все до 3 точек на треугольнике... если мы находимся в точке А и наблюдаем точки В и С, которые находятся на расстоянии X миллиардов световых лет друг от друга, то влияние гравитации на скорость B и C разлетались бы сильнее в прошлом, когда они были ближе друг к другу, и, кроме того, воздействие нынешней гравитационной силы займет более X миллиардов лет, чтобы достичь другого объекта. Насколько я понимаю, темная материя — это способ объяснить наблюдаемые гравитационные эффекты, которые невозможно объяснить другими способами. Когда астрономы делают эти расчеты, могу ли я предположить, что они учли временную задержку в эффектах гравитации между галактиками? Или я по своей наивности наткнулся на какое-то глубокое озарение! (Я сомневаюсь в этом.)

Все пространство отображается так, как мы его видим, поэтому чем дальше мы смотрим, тем дальше назад во времени мы смотрим. Попытка скорректировать все эти наблюдения для правильного движения просто добавила бы еще один уровень сложности (потому что «текущее» положение будет основано на предположениях, а разные люди делают разные предположения) и чертовски запутало бы людей, когда вы начнете ссылаться на Galaxy Y. сегодня составляет 10 Мпк, но другие группы считают, что это 15 Мпк, так что вы все еще говорите об одной и той же галактике?
Это хороший вопрос, и @Dean, похоже, у тебя есть хороший, четкий ответ в работе. Почему бы не сформулировать это чуть менее красочно и не опубликовать как ответ?
Аналогичный вопрос здесь: astronomy.stackexchange.com/questions/1367/…

Ответы (2)

По первой части вашего вопроса @userLTK уже дал очень хорошее объяснение, и я считаю, что введение красного смещения также дает частичный ответ на вторую часть вашего вопроса. Я попытаюсь немного расширить его, надеясь, что правильно понял ваш вопрос. Для начала я собираюсь процитировать свой собственный тезис (еще не опубликованный);

[При]ходя к небесным расстояниям, мы быстро понимаем, что также возникает неоднозначность измерения времени. Чтобы бороться с этим, мы склонны не описывать расстояния до объектов напрямую, а связывать эти свойства с относительной скоростью движения объекта по отношению к нам.

Вот почему, когда ранее в этом году НАСА объявило, что космический телескоп Хаббл наблюдал за самой далекой галактикой , расстояние до галактики никогда не упоминалось. Расстояние не является прямой наблюдаемой величиной и должно рассчитываться на основе определенных допущений. Одна прямая наблюдаемая величина, которую мы имеем , — это лучевая скорость, которую мы выражаем через красное смещение . Описывая объекты с точки зрения красного смещения, мы одновременно измеряем «расстояние» до объектов, а также знаем, как быстро они удаляются от нас.

Когда мы проводим наблюдения и пытаемся узнать больше о таких вещах, как энергетическое содержание Вселенной (излучение, обычная материя, темная материя, темная энергия), красное смещение объектов, которые мы наблюдаем, имеет решающее значение. Мы рассматриваем различные модели Вселенной и смотрим, как они соотносятся с тем, что мы наблюдаем при разных красных смещениях. Я очень быстро вернулся к статье , написанной моим научным руководителем несколько лет назад; рисунок 7 показывает вам такое сравнение.

Лично я работаю над чем-то, что, я надеюсь, позволит нам увидеть, развивается ли темная энергия с течением времени. При этом знание красных смещений объектов имеет решающее значение для моей работы, и мне постоянно нужно помнить о последствиях удаления удаленных объектов от нас. Это просто фактор, на который мне нужно умножать или делить в своих расчетах, чтобы убедиться, что я сравниваю правильные вещи друг с другом.

Для любой локальной карты галактик относительная скорость достаточно мала, чтобы не иметь значения. Андромеда и Млечный путь находятся на расстоянии примерно 2,5 миллиона световых лет друг от друга, и в настоящее время они движутся навстречу друг другу примерно на 1 световой год каждые 2270 лет ( исходя из 402 000 км/ч ).). За 2,5 миллиона лет, которые требуются для того, чтобы свет Андромеды достиг нас, он приблизился к нам менее чем на 0,05 %, поэтому любая поправка на картах, учитывающая расстояние Андромеды относительно нашей галактики, была бы очень незначительной и не стоила бы корректировки, если только вы не на самом деле прорисовываем его движение в мельчайших деталях. Для большинства карт то, что мы видим, даже возрастом 2,5 миллиона лет достаточно близко, и это верно для всех местных галактик. Тем не менее, ваша интуиция верна, свет, который мы видим, и изображения Андромеды находятся там, где она была 2,5 миллиона лет назад. Более интересным движением является то, что за это время он повернулся на несколько градусов.

Для карт размером более миллиарда световых лет в поперечнике или для известной Вселенной все немного по-другому, потому что относительного движения достаточно, чтобы заметно изменить карту за то время, которое потребовалось свету, чтобы добраться до нас. Тем не менее, вычисление того, где галактики были бы сейчас по сравнению с тем, где они были, когда свет покинул их, — довольно большая работа. Что обычно делается вместо того, чтобы показывать расстояние для карт такого размера, так это то, что они обычно кодируются процентным красным смещением вместо более знакомого ключа соотношения расстояний.

Красное смещение ( VH /c)

Смотрите здесь , нижний правый угол.

Я понимаю, что не ответил на ваш второй вопрос о пропавшем материале. Я не уверен, что вы спрашиваете.

Я добавил еще несколько пояснений ко второму вопросу