Як саме відображено наш Всесвіт?


12

Перегляд цього відео на YouTube показує, що наша планета - це не що інше, як пил на вітрі.

На позначці 2:50 у відео ви побачите перегляд усього Чумацького Шляху. Внизу ви побачите цей текст

Light travel time from earth: 100,000 years

Що означає, що якщо ми подорожуємо зі швидкістю світла, нам потрібно 100 000 років, щоб піти далеко від Чумацького Шляху.

Якщо ніщо не може подорожувати швидше, ніж світло, і якщо потрібно 100 000 років, щоб зі швидкістю світла далеко від Чумацького Шляху

Як вони склали карту всього нашого Всесвіту, який має радіус 13,798 ± 0,037 мільярда світлових років?

Відповіді:


12

Проста відповідь полягає в тому, що світло з далеких частин Галактики Чумацького Шляху вже подорожував протягом такої кількості часу. Оскільки світло не рухається миттєво через космос, ми бачимо галактику не такою, якою вона є зараз, а такою, якою вона була 100 000 (або близько того) років тому.

Між іншим, саме так ми можемо повернутися до більш ранніх моментів історії Всесвіту. З точки зору відстані, чим далі ми дивимось, тим довше світло довелося б залишити для того, щоб дійти до нас сьогодні.

Всесвіт мав початок (принаймні, у сенсі того, як мати найдавніший час). Оскільки Всесвіт не є нескінченно старим, насправді існує обмеження того, наскільки ми можемо побачитись назад в історію Всесвіту (див .: Космологічний горизонт ). Ми можемо зробити карти Всесвіту, як ця, з SDSS :

Карта SDSS

запустивши те, що відомо як опитування. Це великі проекти, які відображають положення (та потенційно інші властивості, залежно від їх наукових цілей) галактик у Всесвіті. Як ви повинні дивитися на цю картину, наступне: 1) Ви знаходитесь в центрі зображення, 2) Кожна точка на малюнку являє собою окрему галактику, 3) Відстань від спостерігача, червоне зміщення галактики, збільшується з збільшуючи відстань від центру, і 4) під час подорожі по колу в куті, ви прокочуєте правильну координату сходження небесної системи координат (подумайте довготу). Ви бачите фрагмент піци замість сфери, тому що це певний фрагмент у скланенні(широта). Дивлячись на вищі червоні зміни, ви дивитесь назад у час, а раніше - у історію Всесвіту. Ось так астрономи / космологи можуть сказати щось статистично про моделі формування структури Всесвіту (як виникають об'єкти, як галактики, і скупчення галактик).

Проблема з переглядом галактик на дуже високих червоних змінах полягає в тому, що вони стають дуже слабкими. У певний момент вам потрібні більш потужні телескопи, щоб продовжувати оглядатися назад у часі. Хоча ми можемо це обійти дещо, подивившись на випромінювальну складову Всесвіту на мікрохвильовій довжині хвилі (більшість обстежень проводиться в оптичній області електромагнітного спектру ). Це випромінювання називається космічним мікрохвильовим фоновим випромінюванням ( CMB ), а також може бути відображене на карті (див.: COBE , WMAP та останні недавно супутники Планка ).

Карта Планка

Це також карта сортів. Ця карта фотонів низької енергії є знімком Всесвіту приблизно ~ 380 000 (червоний зміщення z = 1100; значить, Всесвіт був меншим приблизно в 1101 рік) років після великого удару, коли у Всесвіті було дуже мало того, що ми б визнати структурою. Завдання космолога полягає в тому, щоб з'єднати картину, яку ми бачимо з КМВ, до картини, яку ми бачимо з наших обстежень галактик за допомогою використання фізики.


1
Чи два чорні фрагменти в діаграмі через молочний спосіб блокують наш погляд?
Арне

3
@Arne. Так, зазвичай ці регіони не відображаються, оскільки вони знаходяться в площині Галактики Чумацького Шляху. Регіони, які відображені в опитуваннях (принаймні, оптичні зйомки), зазвичай дивляться вище та нижче диска.
astromax

4

Це та частина Всесвіту, яка нам зараз видима. Іншими словами, ми відображаємо його від світла, який ми отримуємо від цієї зони прямо зараз, тому частина, яка відображається, насправді є багато, багато років.

Зазвичай це не має великої різниці, тому що ми ретельно аналізуємо регіони, де відхилення у часі перегляду не великі порівняно зі шкалою довжини.

Насправді, з точки зору відносності, це майже так само добре, як далекі органи, що перебувають у державі, в якій вони були мільярди років тому, наскільки ми піклуємося. З нашого референтного кадра, у них може бути "майбутнє" (справді, "теперішній", але називати це стає трохи прискіпливо), але ми просто не можемо цього знати.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.