Угловой диаметр Расстояние

Как влияет физическое расстояние$rR_0$вступает в игру расстояние углового диаметра, потому что из его определения...

Способ, который вы выбрали для его расчета, объясняется на веб-странице Википедии « Расстояние углового диаметра »:

Расстояние углового диаметра является мерой расстояния, используемой в астрономии. Он определяется с точки зрения физического размера объекта,$x$, и$\theta$угловой размер объекта при наблюдении с земли.

$$d_{A}={\frac {x}{\theta}}$$

Расстояние углового диаметра зависит от предполагаемой космологии Вселенной. Расстояние углового диаметра до объекта при красном смещении ,$z$, выражается через сопутствующее расстояние,$r$в качестве:

$$d_{A}={\frac {S_{k}(r)}{1+z}}$$

Где$S_{k}(r)$- координата FLRW, определяемая как:

$$S_{k}(r)={\begin{cases}\sin \left({\sqrt {-\Omega _{k}}}H_{0}r\right)/\left(H_{0}{\sqrt {|\Omega _{k}|}}\right)&\Omega _{k}<0\\r&\Omega _{k}=0\\\sinh \left({\sqrt {\Omega _{k}}}H_{0}r\right)/\left(H_{0}{\sqrt {|\Omega _{k}|}}\right)&\Omega _{k}>0\end{cases}}$$

Где$\Omega _{k}$- плотность кривизны и$H_{0}$- значение параметра Хаббла сегодня.

В популярной в настоящее время геометрической модели нашей Вселенной "расстояние по угловому диаметру" объекта является хорошим приближением к "реальному расстоянию", т.е. правильному расстоянию, когда свет покидает объект. Обратите внимание, что за пределами определенного красного смещения расстояние углового диаметра становится меньше с увеличением красного смещения.

См. также википедию « Меры расстояний (космология) »:

$$\begin{array}{l} \text{Comparison of cosmological distance $\qquad\quad\;\,$ Comparison of cosmological distance} \\ \text{measures, from redshift 0 to redshift 0.5. $\qquad$ measures, from redshift 0 to redshift 10K.} \\ \hline \qquad\text{The background cosmology is Hubble parameter 72 km/s/Mpc, $\Omega_\Lambda=0.732$,} \\ \qquad\text{$\Omega_{\rm matter}=0.266$, $\Omega_{\rm radiation}=0.266/3454$, and $\Omega_k$ chosen so that the sum of} \\ \qquad\text{Omega parameters is 1.} \end{array}$$

Обратите внимание, как даже при небольшом$z$, выбор космологической модели важен для полной точности.

---

Книга «Астрофизика в двух словах: второе издание » была опубликована 23 февраля 2016 года, первое издание вышло 4 декабря 2011 года . Первое издание старое (и 25% стоимости), второе издание не новое.

Википедия объясняет модель Lambda-CDM :

Модель ΛCDM (лямбда-холодная темная материя) или модель лямбда-CDM представляет собой параметризацию космологической модели Большого взрыва, в которой Вселенная содержит космологическую постоянную, обозначаемую лямбда (греч. Λ), связанную с темной энергией и холодной темной материей (сокращенно ЦДМ). Ее часто называют стандартной моделью космологии Большого взрыва, потому что это простейшая модель , которая достаточно хорошо описывает следующие свойства космоса:

• существование и структура космического микроволнового фона
• крупномасштабная структура в распределении галактик
• содержание водорода (включая дейтерий), гелия и лития
• ускорение расширения Вселенной, наблюдаемое в свете далеких галактик и сверхновых

Модель предполагает, что общая теория относительности является правильной теорией гравитации в космологических масштабах. Она возникла в конце 1990-х годов как космология соответствия , после периода времени, когда разрозненные наблюдаемые свойства Вселенной казались взаимно несовместимыми, и не было единого мнения о составе плотности энергии Вселенной .

Модель ΛCDM можно расширить [настроить, чтобы исправить , в зависимости от того, что вы делаете], добавив космологическую инфляцию, квинтэссенцию и другие элементы, которые являются текущими областями спекуляций и исследований в космологии.

Некоторые альтернативные модели бросают вызов предположениям модели ΛCDM . Примерами этого являются модифицированная ньютоновская динамика, модифицированная гравитация, теории крупномасштабных изменений плотности материи во Вселенной и масштабная инвариантность пустого пространства.

Причина придираться к крошечному расхождению во мнениях заключается в том, что вовлеченные расстояния настолько огромны, и разница на самом деле не так уж и мала. В зависимости от расстояния количество прошедшего времени означает, что пространство, через которое проходит свет, несколько меняется на протяжении его жизни.

См. Также: « Масштабно-инвариантная космология III: динамические модели и сравнения с наблюдениями » (19 мая 2016 г.) Андре Медера:

Основные уравнения космологии модифицированы, показывая ускорение расширения после некоторого начального периода, продолжительность которого зависит от средней плотности Вселенной. Еще одним важным следствием масштабной инвариантности является то, что законы сохранения материи-энергии обнаруживают некоторую зависимость от космического времени. Эта зависимость очень слабая для моделей с ненулевой плотностью материи, но на концептуальном уровне это не второстепенный эффект.

Мы считаем, что настоящее исследование стоит предпринять по двум основным причинам. Во-первых, недавние космологические результаты предполагают, что совершенно неизвестная форма материи-энергии, темная энергия, доминирует в энергетическом содержании Вселенной. Это серьезная проблема. Другая основная причина заключается в том, что масштабная инвариантность не является своего рода подстроенным трюком, позволяющим заставить все работать . Но это фундаментальное физическое изменение, отвечающее фундаментальному пожеланию (Дирак, 1973) о том, что уравнения, выражающие основные законы, должны быть инвариантны по отношению к самой широкой группе преобразований.

Более новая статья Андре Медера «Альтернатива модели LCDM: случай масштабной инвариантности » (14 января 2017 г.) содержит расчеты ($d_M = R_0 r_1$,$d_A = d_M/(1+z)$, на стр. 13 и 14) и следующий график:

^{Рисунок 5. Расстояние углового диаметра$d_A$против красного смещения$z$для инвариантных моделей плоского масштаба (непрерывные красные линии) по сравнению с плоскими моделями ΛCDM (прерывистые синие линии). Кривые даны для Ωm = 0, 0,1, 0,3, 0,99, от верхней кривой к нижней в обоих случаях (при$z$> 3).}

Пожалуйста, обратитесь к этому документу для получения подробной информации о выводе расчетов.