Астрономия

Оё тавсеаи галактикаҳои кабуди фазоӣ нисбат ба якдигар?

Оё тавсеаи галактикаҳои кабуди фазоӣ нисбат ба якдигар?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Фарз мекунем, ки мо дар як фазои ғайриманқул ду галактика дорем ва тасаввур кунед, ки галактикаҳо ҷозиба доранд. Ногаҳон, энергияи торик ба кор медарояд ва васеъшавии суръатноки фазо оғоз меёбад ...

(Диаграммаи қувваи 1D. Росткунҷаҳои сурх ду галактикаро, эллипсҳои бунафш энергияи торикро ифода мекунанд.)

Азбаски галактикаҳо ҷозиба доранд, энергияи торик байни онҳо фазоро камтар густариш медиҳад, дар ҳоле ки "паси" галактикаҳо, ки ҷозибаҳои мутақобилаи онҳо он қадар ба ҳамдигар намегузаранд, энергияи торик таъсири бештар дорад. Тирҳои болои галактикаҳо векторҳои қувваро муқоиса мекунанд. Тирҳои сиёҳ қувваҳои ҷозибаи ҷозиба, тирҳои бунафш қувваҳои тавсеа мебошанд. Чашм гирифтани суммаи векторҳо барои ҳар як галактикаи мувофиқ, ба назар чунин мерасад, ки галактикаҳо аз минтақаҳои васеътари паси худ зарбаи иловагии шитоб мегиранд.

Агар мо филмро дар сари худ бо чунин тахминҳо бозем: галактикаҳо бо суръат ба сӯи якдигар бо ҷалби ҷозибаи мутақобилаи худ оғоз мекунанд (ҳар кадоме блушитро мушоҳида мекунад), он гоҳ энергияи торик ба вуқӯъ мепайвандад ва галактикаҳо бо энергияе, ки ба ҳисоб гирифтан мумкин аст, суръат мегиранд. зеро тавассути суръатфизо танҳо ба сабаби вазнинии худи онҳо (кабудравӣ нисбат ба он хеле зиёдтар мушоҳида карда мешавад).


Ман ҳамеша хондаам ва шунидаам сурх гузаронида шудааст галактикаҳо, не кабуд онҳо (хуб, на он қадар зиёд, ба ҳар ҳол), аз ин рӯ, дар инҷо бояд чизе нодуруст бошад.

Савол: Оё тавсеаи олам метавонад ду галактикаро бо ҳам чунин пеш барад? Оё таъсири софи тавсеаи паси галактикаҳо ва дар байни галактикаҳо бекор карда мешавад ва дар натиҷа шитоби бештаре ба даст намеояд? Оё ман инро ҳама хато кардам?


Тавсеа ҳанӯз ҳам нури ин галактикаҳоро сурх хоҳад кард.

Тавсеаи универсалӣ, ҳадди аққал аз рӯи фаҳмиши ман, он қадар қуввае нест, ки ин галактикаҳоро аз ҳам ҷудо мекунад, балки ба ҷои он дар ҳама ҷо, доимо фазои иловагӣ фароҳам меорад. Ин фазои байни галактикаҳоро дар бар мегирад, ки ба ҳам наздик мешаванд.

Ин паҳншавӣ ба рӯшноӣ аз як галактика ба галактикаи дигар ҳаракат мекунад, зеро фазо, ки нур ва материя аст ишғол кардан низ васеъ шуда истодааст. Натиҷа ин аст, ки нур ҳангоми ҳаракат "дароз мешавад" ва дарозии мавҷи худро дароз мекунад, зеро фосила байни қуллаи мавҷи дигар ва паҳлӯи дигар васеъ мешавад. Азбаски он нур ҳаракатро бо суръати доимӣ идома медиҳад, ин қуллаҳо ҳеҷ гоҳ суръат нахоҳанд кард ва суст нахоҳанд шуд, то онҳо бо дарозии мавҷи аслии худ "бирасанд", бинобар ин мавҷи равшанӣ бо энергияи камтар ба дарозии дароз дарозтар мешавад - яъне сурх мешавад.

Равшанӣ бо вуҷуди ҳаракати галактикаҳо ба сӯи якдигар кабуд хоҳад буд, аммо тавсеаи Коинот онҳоро ба ҳам зудтар нахоҳад кард. Баръакс, васеъшавии Коинот ба таври универсалӣ (heh) масофаи байни ҳамаи нуқтаҳои фазо, аз ҷумла фосилаи байни он галактикаҳоро зиёд мекунад. Ин суръати густариш метавонад ин галактикаҳоро барои расидан ба ҳамдигар боздорад, аммо ин хоҳад буд ҳамеша барои зиёд кардани масофа, ки онҳо бояд барои ин роҳ тай кунанд, хизмат мекунанд. Бинобар ин, васеъшавии коинот хоҳад буд ҳамеша нури сурх, танҳо ба дараҷаи калонтар ё камтар дар асоси масофаи аввал.

Барои возеҳтар кардани далел, он аст, ки миқдори зиёди тавсеаи "паси" ин галактикаҳо ба амал омада, ба тавсеаи фазои байни ин галактикаҳо таъсире надорад. Ин на он қадар қувваест, ки тамоми материяро аз якдигар дур мекунад, балки ба таври аслӣ эҷоди фазои бештар дар ҳама нуқтаҳои фазо ҳамеша.

Офариниши васеъшавии фазо

Ҳоло, ба назар чунин мерасад, ки номуайянии маъноӣ дар ин мавзӯъ вуҷуд дорад (ё ман фақат фаҳмиши нокофии ин мавзӯъро - сенарияи эҳтимолан) нисбати ғояи энергияи торик ҳамчун қувва. Бисёриҳо онро (ба фикри ман) ҳамчун қуввае, ки тела медиҳад, тафсир мекунанд масъала дур аз масъалаҳои дигар, аммо ман фикр намекунам, ки ин чӣ гуна аст. Аз рӯи фаҳмиши ман, он бештар ба қуввае шабоҳат дорад, ки худи фазоро аз фазои атроф дур мекунад.

Яъне, агар шумо бо ягон роҳ ду нуқтаи "ҳамсоя" -ро дар фазо муайян мекардед, энергияи торики онҳо онҳоро аз ҳам дур мекард. Ин албатта маънои онро дорад, ки он нуқтаҳои ҳамсояи тахайюлӣ дигар шафат нестанд, зеро ҳоло байни онҳо фосила мавҷуд аст. Ҳоло мо метавонем нуқтаҳои нави фазоро байни ду нуқтаи қаблан ҳамшафат муайян кунем (қайд кунед, ки дар амалия, ба ҳам наздик шудани ду нуқта ба ин маъно ғайриимкон аст, зеро мо ҳамеша фазоро байни онҳо тақсим карда метавонем. Ин мисол танҳо як фикр аст озмоиш).

Пас аз ин озмоиши фикрӣ, мо мебинем, ки баръакс, ин энергияи торик дар зичии доимӣ боқӣ мемонад. Яъне, ин нуқтаҳо фазои атрофро бо ҳамон суръати пештара тела медиҳанд, бо вуҷуди он ки ҳоло бештар паҳн шудааст ва нуқтаҳои "нав" -и онҳо низ ҳоло фазои атрофро бо ҳамон суръат пеш мекунанд . Ҳоло, агар зичии энергияи торик ҳангоми васеъ шудани фазои ишғолкардааш бетағйир боқӣ монад, ин маънои онро дорад, ки ҳоло дар байни ду нуқтаи аслӣ назар ба пештара бештар энергияи торик мавҷуд аст.

Аз ин рӯ ман мехоҳам бигӯям, ки фосила на танҳо васеъ карда мешавад, "офарида шудааст". Ин барои ман тасаввуротро осон мекунад. Агар фазо ҳамчун чизе ба вуҷуд оварда шавад, ки энергияи торикро ба вуҷуд меорад (ҳар чӣ бошад) ва он вақте ки фазо васеъ мешавад, он зичии худро гум намекунад, пас ба ман маъно дорад, ки бигӯям, ки ҳоло дар он ҷой назар ба пештара зиёдтар аст . Бо вуҷуди ин, рости гап, ман аслан намедонам, ки дар байни онҳое, ки мунтазам инро меомӯзанд, кадом истилоҳот асосан истифода мешаванд, танҳо ҳамин тарзи тафаккур барои ман консепсияро осон мекунад.

Ифшои: Ман коршинос нестам ё ҳатто дар ин маврид махсусан огоҳ ҳастам. Агар ман дар ин ҷо хато карда бошам, дигарон бояд озодона ислоҳҳо пешниҳод кунанд. Ҷавоби ман ба фаҳмиши худам, ки аз омӯзиши маҳдуди худам дар ин мавзӯъ ба даст омадааст, асос ёфтааст ва ман вонамуд нахоҳам кард, ки ҳатто ба фаҳмидани математикаи паси ҳеҷ як аз он шурӯъ мекунам.


Саволи Redshift / blueshift

Ман ба наздикӣ хонда будам, ки вақте галактика ё ситора (агар ман дуруст гӯям) ба замин наздик шавад, спектри он ба кабуд мубаддал мешавад. Мутаносибан, вақте ки аз замин дур мешавад, спектри он ба сурх мегузарад. Сабаби гузариш таъсири Доплер мебошад.

Саволи ман: Чаро вақте ки мошини ёрии таъҷилӣ дур мешавад, мо таъсири доплерро мушоҳида намекунем? Агар чароғи болои мошини ёрии таъҷилӣ кабуд бошад, оё мо интизори тағирёбии сурх нестем? Бо истифода аз ҳамон фикрҳо, чаро мо чароғҳои пеши мошини боркашеро, ки ба мо наздик мешавад, кабудӣ мушоҳида намекунем?


Тавсеаи олам

Дар ин мисоли аҷиб дар бораи таърихи коинот, аз таркиши Бузург то имрӯз, маълумот пайдо кунед.

Диаграммаи дар боло овардашуда лаҳзаҳои асосии пас аз таркиши Бузургро нишон медиҳад.

Тавсеаи кайҳонӣ

Васеъшавии коинотро аввалин маротиба дар соли 1922 Александр Фридман назария дода буд, ки муодилаҳои Фридманнро нишон дода, нишон медод, ки кайҳон метавонад бузургтар шавад. Назарияи ӯро соли 1929 Эдвин Хаббл муқаррар карда буд, ки аввалин мушоҳида кард, ки галактикаҳои дур аз мо дур мешаванд. Аз он вақт инҷониб қабул карда мешавад, ки коинот васеъ шуда истодааст. Баъзеҳо гумон мекунанд, ки он зудтар ва зудтар васеъ мешавад, баъзеҳо гумон мекунанд, ки ба ҳолати мӯътадил мерасанд ва дигарон боварӣ доранд, ки он дар ниҳоят ба шартнома оғоз мекунад ва бо "кранч" -и калон ба анҷом мерасад. Аммо он чизе, ки мушаххас аст, ин аст, ки мушоҳидаҳои мо ба таври возеҳ нишон медиҳанд, ки ҳоло он меафзояд ва ашёи аз мо дуртар назар ба онҳое, ки наздиктаранд, зудтар ҳаракат мекунанд.

Усули хуби тасаввур кардани тавсеаи кайҳон дар сенарияи хурдтар ва ҳамарӯза мебошад. Тасаввур кунед, ки шумо пуфаке обод кардаед ва дар болои он нуқтаҳои зиёдеро мекашед. Ҳангоми таркондани пуфак ҳама нуқтаҳо аз якдигар дур шудан мегиранд, аммо ягон нуқтаи марказие нест, ки ҳамаи нуқтаҳо аз он ҳаракат кунанд. Дар ҳақиқат, нуқтаҳо аз якдигар дуртар бо суръати баландтар ҳаракат мекунанд ва баръакс. Ин аслан он чизе аст, ки дар коинот рӯй медиҳад, аммо дар миқёси нисбатан калонтар, бо пайдо шудани тамоми галактикаҳо аз якдигар дур мешаванд. Аммо, ягон маркази кайҳон вуҷуд надорад. Ба ибораи дигар, агар мо дар сайёрае дар як галактикаи дигар меистодем, ҳамон падидаеро, ки дар Замин мушоҳида карда будем, мушоҳида менамудем, яъне ҳама чиз аз мо дур мешавад ва ҷисмҳои минбаъда бо суръат ҳаракат мекунанд.

Ҳар як галактика дорои як чиз бо номи сурхшавии сурх аст, ки усули аввалиндараҷаест, ки тавассути он тавсеаи коинот ба амал оварда шудааст. Инро беҳтар аз ҳама бо муқоиса бо эффектҳои Доплер шарҳ додан мумкин аст. Вақте ки як мошини полис бо сиренаи худ аз назди шумо мегузарад, мавҷҳои садо фишурда мешаванд ва баъдан ҳангоми наздикшавӣ васеъ мешаванд. Вақте ки он ба сӯи шумо меояд, мавҷҳои садо пахш карда мешаванд, дар ҳоле ки ҳаракат мекунад мавҷҳо дароз мешаванд. Ин мутаносибан басомади мавҷҳои садоро кам ва зиёд мекунад. Ҳамин чиз ҳангоми рӯшноӣ аз галактикаи дур рух медиҳад. Ҳангоме ки галактика аз мо дур мешавад, нури он ба назар мерасад, ки ба тарафи сурхи спектри электромагнитӣ дароз мешавад. Ҳар қадар дуртар ва ба ин васила як галактика аз мо ҳарчи тезтар ҳаракат кунад - ҳамон қадар сурхии сурх бештар мешавад. Ғайр аз он, агар як галактика чарх занад, ҷониби ба сӯи мо ҳаракаткунанда ба сӯи нилгуни спектр, ки бо номи Shift кабуд маъруф аст, фишурда мешавад, гарчанде ки ин ба тавсеаи олам рабт надорад.

Яке аз далелҳои ҷолиби тавсеаи кайҳон чизе буд, ки бо номи Paradox Olbers ’маълум буд. Дар соли 1823 астрономи олмонӣ Генрих Вилҳелм Олберс изҳор дошт, ки агар олам дар фазои оддӣ ва устувор бошад, пас осмони шаб бояд чун ситора дурахшон бошад, зеро тамоми нури ситораҳо бояд доимо ба атмосфераи мо ворид шаванд. Аз ин рӯ, Олберс пешниҳод кард, ки ҳангоми васеъ шудани коинот осмони шаб сиёҳ аст. Нурҳои ситораҳои дур кашида ва хам шуда, дар натиҷа Заминро нури доимӣ бомбаборон намекард. Дар якҷоягӣ бо мушоҳидаҳои мустақими галактикаҳои дур, маълум аст, ки коинот меафзояд, аммо тақдири оқибати он ҳанӯз ҳам барои баҳс хеле зиёд аст.


Redshift

Вақте ки Слифер сурхии нурро, ки як галактика медиҳад, нигариста, вай "сурхшавии" галактикаро чен кард - ин ченаки то чӣ андоза ҳаракат кардани ситора ё галактика нисбат ба мо. Агар шумо ягон бор дар канори роҳ истода бошед, вақте ки як мошин мегузашт, шумо тасаввурот доред, ки чӣ гуна тағироти сурх чист. Ҳангоми ҳаракат кардани мошин ба сӯи шумо, муҳаррики он нисбат ба муҳаррики мошини статсионар баландтар садо медиҳад. Ҳангоме ки мошин аз шумо дур мешавад, муҳаррики он нисбат ба муҳаррики мошини статсионарӣ пасттар садо медиҳад. Сабаби ин тағирот эффектҳои Доплер мебошад, ки онро кашфкунандаи он, физики австриягӣ Кристиан Доплер ном додааст. Ҳангоми ҳаракат кардани мошин ба сӯи шумо, мавҷҳои садо, ки садои муҳаррики онро мебардоранд, якҷоя карда мешаванд. Ҳангоме ки мошин аз шумо дур мешавад, ин мавҷҳои садо дароз шудаанд.

Худи ҳамин таъсир дар мавҷҳои рӯшноӣ ба амал меояд. Агар ашёе ба сӯи мо ҳаракат кунад, мавҷҳои рӯшноӣ, ки вай медиҳад, ба ҳам тела дода мешаванд - дарозии мавҷи нур кӯтоҳтар хоҳад буд, бинобар ин нур кабудтар мешавад. Агар ашё аз мо дур шавад, мавҷҳои нури он дароз шуда, сурхтар мешаванд. Дараҷаи "сурхрезӣ" ё "кабуд" ба суръате, ки ҷисм ба самти мо менигарад, бевосита алоқаманд аст. Аниматсияи дар поён овардашуда чӣ гуна тағир додани сурх ва кабуди сурхро ба таври мисол нишон дода, нишон медиҳад. Суръати мошинҳо барои мо хеле ночиз аст, то ҳаргуна сурх ё кабудро пай барем. Аммо галактикаҳо нисбат ба мо ба қадри кофӣ ҳаракат мекунанд, ки мо тағирёбии назаррасро мебинем.

Барои бозӣ аниматсияро клик кунед

Астрономҳо дақиқ чен карда метавонанд, ки галактика бо нигоҳ доштани спектри он чӣ қадар сурх ё кабуди сурх дорад. Спектр (ҷамъи он "спектрҳо" аст) чен мекунад, ки ҷисм дар дарозии мавҷҳои гуногун, аз шуоъҳои рентгенӣ ва нури ултрабунафш, тавассути нури намоён ва инфрасурх ва чӣ гуна ба мавҷҳои радио ва мавҷҳо нур медиҳад.

Спектри ситораҳо ва галактикаҳо тақрибан ҳамеша як қатор қуллаҳо ва водиҳоро бо номи "хатҳои спектралӣ" нишон медиҳанд. Ин хатҳо ҳамеша дар дарозии якхела падидор мешаванд, аз ин рӯ барои сурх ё кабудшавӣ нишонаи хубе месозанд. Агар астрономҳо ба галактика нигаранд ва як хати спектралиро дар дарозии мавҷ нисбат ба он ки дар Замин мавҷуд аст, бубинанд, онҳо медонистанд, ки галактика сурх шуд ва аз мо дур шуд. Агар онҳо ҳамон хатро дар дарозии кӯтоҳи кӯтоҳтар бинанд, онҳо медонистанд, ки галактика кабуд шудааст ва ба сӯи мо ҳаракат мекунад.

То охири пурсиш SDSS спектри зиёда аз як миллион галактикаро аз назар мегузаронад. Ҳар як спектр ба барномаи компютерӣ гузошта мешавад, ки тағирёбии сурхро ба таври худкор муайян мекунад. Барнома расмеро ба мисли сурати зер мебарорад, ки хатҳои спектралӣ ишора карда шудаанд. Рақами "z" дар поёни спектр (пеш аз +/-) тағирёбии сурхро нишон медиҳад. Арзишҳои z мусбат маънои галактикаи дорои суръатбахши манфии z -ро доранд ва галактикаи кабудшаклро дорад.

Барои дидани он андозаи тасвирро клик кунед

Спектрҳои галактикаҳо дар "базаи спектроскопии" SDSS нигоҳ дошта мешаванд. Спектрҳо ба плиткаҳо ва нахҳо тақсим карда шудаанд, чунон ки вақте телескопи SDSS онҳоро чен мекард.

Машқи 3: Ҷойивазкунии сурхҳоро барои галактикаҳое, ки дар Машқи 2 дидаед, ёбед, барои баргаштан ба Объект Explorer истинодҳои зерро клик кунед.

То он даме, ки спектри миниётура бинед, дар доираи асосӣ ба поён ҳаракат кунед. Ин спектри галактика аст. Барои дидани андозаи он спектрро клик кунед. Барои ба экран баргаштан дар доираи чап "Хулоса" -ро клик кунед. Дар болотар аз спектр, шумо бояд вуруди маълумотро бо номи "z" бинед. Ин z он z нест, ки шумо дар машқи 2 дидаед, ин z ивазкунии сурхро нишон медиҳад. Суръати гузаришро (z) дар назди бузургии g аз машқи 2 нависед.


Чангкашак

Агар мо ҳаҷми ишғолкардаи фосилаеро, ки бо ченакҳои дарозии васеъ, паҳноӣ ва паҳнии муайян ифода ёфтааст, гирем ва онро аз ҳама моддаҳо (сахт, моеъ ва газ) холӣ кунем, он гоҳ чизе боқӣ мемонад. Аммо аз физика мо медонем, ки вакуум набудани ҳама чиз, аз ҷумла тамоми энергия нест. Ҳатто агар мо метавонистем ҳамаи атомҳоро аз ҳаҷми фосила (масалан, дар зарфи вакуумӣ) берун барорем ва онро бо ягон роҳ аз радиатсияи ҳароратӣ (гармӣ), ки аз деворҳои зарф меоянд, муҳофизат кунем, он энергияро дар бар мегирад. Инро энергияи вакуумӣ меноманд. Ва ҳатто агар шумо деворҳои камераи вакуумиро ба сифри мутлақ сард карда бошед, яъне -273,15 ° C, дар фазо боз каме энергия боқӣ мемонад, ки онро энергияи нуқтаи сифр (ZPE) меноманд. Ин аз далелҳои принсипи номуайянии Ҳейзенберг ва заррачаҳои субатомикӣ ҳамчун воҳидҳои квантӣ вуҷуд доранд.

Ин воҳидро аксар вақт вакууми квантӣ меноманд. Энергияи вакуум аз партоби стихиявии ҷуфтҳои виртуалӣ / зидди зарраҳо, ки лаҳзае аз квантҳои хурди энергия аз вакуум пайдо мешаванд, як навъ ашёи кафкдори квантӣ пайдо мешавад ва он гоҳ ин ҷуфтҳои зарра худкушӣ карда, ҳамон квантҳои энергияро бармегардонанд чангкашак. Зичии энергияи он нол аст, дарвоқеъ, агар шумо онро аз ҷуфтҳои электрон / антиэлектронҳо ҳисоб кунед, ки ҳаҷмро дар миқёси дарозии мавҷҳои Комптон пур мекунанд, шумо зичии энергияро нисбат ба зичии миёнаи оммавии коинот тақрибан 48 дараҷа баландтар мегиред . Аз ин бармеояд, ки мундариҷаи моддии олам дар муқоиса бо энергияи вакуум танҳо як ҳиссаи хурди энергия аст. Интихоби махсуси дарозии мавҷ, ки барои энергияи қатъшаванда ҳангоми ҳисоб кардани зичии энергетикии он истифода мебарад, ба нишондиҳандае оварда расонд, ки аз 10120 маротиба аз зичии миёнаи массаи коинот зиёдтар аст.


Вақти Хаббл

Доимии Хаббл ба мо баҳои воқеъбинонаи синну соли коинотро медиҳад. $ H_o $ ба синни коинот имкон медиҳад, ба шарте ки галактикаҳо бо ҳамон суръат ҳаракат кунанд. Баръакси $ H_o $ ба мо вақти Хаббл медиҳад.

Иваз кардани арзиши ҳозираи $ H_o, t_H $ = 14 миллиард сол. Суръати тавсеа дар тамоми ибтидои олам доимӣ буд. Ҳатто агар ин дуруст набошад ҳам, $ H_o $ ба синну соли олам маҳдудияти муфид медиҳад. Суръати доимии васеъшавиро ба назар гирифта, вақте ки графикро байни масофа ва вақт менависем, нишеби граф бо суръат дода мешавад.

Дар ин ҳолат, вақти Хаббл ба вақти воқеӣ баробар аст. Аммо, агар коинот дар гузашта тезтар ва дар ҳозира сусттар мешуд, вақти Хаббл ҳадди болоии синну соли коинотро медиҳад. Агар коинот пештар оҳиста васеъ мешуд ва ҳоло суръат мегирифт, пас вақти Хаббл синну соли коинотро маҳдудтар хоҳад кард.

$ t_H = t_$ & минус агар суръати тавсеа доимӣ бошад.

$ t_H & gt t_$ & минус агар олам дар гузашта тезтар ва дар ҳозира сусттар густариш ёбад.

$ t_H & lt t_$ & минус агар олам дар гузашта сусттар ва дар ҳозира тезтар васеъ шуда бошад.

Гурӯҳи 10 галактикаро дида мебароем, ки дар гурӯҳи галактикаҳои 200 Mpc мебошанд. Галактикаҳо дар дохили кластер ҳеҷ гоҳ ба хулосае намеоянд, ки олам васеъ мешавад, зеро кинематика дар дохили як гурӯҳи маҳаллӣ тавассути ҷозиба идора карда мешавад.


Астрономҳо боди холигии маҳаллии моро харита медиҳанд

Калонтарро бинед. | Вақте ки шумо ба ин рассом ва сохтори миқёси калон дар атрофи Каҳкашон нигаред, шумо бояд хуб фикр кунед! Роҳи Каҳкашонро мебинед? Он тирҳои сурх-сабз ва кабуди ҳар кадоме масофаро дар тӯли 200 миллион соли рӯшноӣ нишон медиҳанд. Мувофиқи таҳқиқоти нав, мо дар сарҳади байни Холи маҳаллии худ ва кластери галактикаи бокувват бо Virgo ҳастем. Тасвир тавассути Р.Брент Тулли / IfA.

Астрономҳо таҳқиқоти наверо нашр карданд, ки бештар сохтори бузурги кайҳониро дар атрофи галактикаи Роҳи Каҳкашон нишон медиҳанд. Дар даҳсолаҳои охир, онҳо дарк карданд, ки коиноти мо сохтори азиме аз мумдор дорад, ки аз конгломератсияҳои галактикаҳо иборат аст, ки бо ботҳо ҷойгиранд. Гурӯҳе, ки ҳаракатҳои 18,000 галактикаҳоро чен кард, ҳоло ин ҳаракатҳоро истифода бурдааст, то тасмим гирад, ки масса дар ҳамсоягии фазои мо чӣ гуна тақсим мешавад. Онҳо харитаҳои сеандозаи коиноти маҳаллии моро сохтаанд, ки дар онҳо Роҳи Каҳкашон нисбат ба холигии фазоии фазои мо, ки онҳоро Воқеъи Маҳаллӣ меноманд, нишон дода шудааст. Ин корро Р.Брент Таллӣ аз Институти астрономияи Донишгоҳи Ҳавайӣ (IfA) роҳбарӣ мекард. Дар соли 2014, ӯ таҳқиқотро муайян кард, ки дараҷаи пурраи суперкластери хонаи моро аз сад ҳазор галактика муайян мекунад ва ба он номи Ланиакеа медиҳад, маънояш & # 8220бимон осмон & # 8221 дар Ҳавайӣ. Вай ва дастаи ӯ ҳоло (мувофиқ) як таҳқиқоти навро дар бораи Воқеъи маҳаллӣ нашр кардаанд. Таҳқиқот дар моҳи июли соли 22, 2019, дар баррасии ҳамҷояшуда нашр карда шуд Маҷаллаи астрофизикӣ.

Онҳо баъзе манзараҳои ҷолиби кори худро, аз ҷумла видеои интерактивӣ офариданд, ки шумо метавонед онро дар ин ҷо бубинед ва бозӣ кунед. Бо ёрии модели интерактивӣ, шумо метавонед эволютсияи вақти ҳаракатро дар мадорҳо панел диҳед, дур кунед, таваққуф кунед / фаъол кунед. Дар мадорҳо дар як чорчӯбаи истинод нишон дода шудааст, ки васеъшавии умумии коинотро нест мекунад. Он чизе, ки мо мебинем, ин радшавии васеъшавии кайҳон аст, ки дар натиҷаи таъсири мутақобилаи манбаъҳои ҷозибаи маҳаллӣ ба амал омадааст.

Намояндагиҳои холигиро инчунин дар видео дида метавонед (дар поён).

Ин астрономҳо дар изҳороте чунин шарҳ доданд:

Коинот гобелене аз ҷамъомадҳои галактикӣ ва ботлоқҳои азим аст.

& # 8217s танҳо дар даҳсолаҳои охир буд, ки астрономҳо ин гобелен галактикаҳо ва холигиро дар фазо муайян карданд. Агар мо метавонем каме ба баъзе корҳои қаблӣ аз ҷониби гурӯҳи дигар баргардем & # 8230 дар соли 2005, Маркази Суперкомпютерии Макс Планк & Гарринг, Олмон барои гузаронидани симулятсияи якмоҳа истифода шуд, ки дар он сохтори миқёси калон коинот диаграмма карда шуда буд. Шумо метавонед натиҷаи симулятсияи онҳоро дар тасвири зер бинед. Ҳоло мо на ба ҳамсоягии фазои худ, балки ба минтақаи фазо, ки миллиардҳо сол дар рӯшноӣ ҷойгиранд, менигарем. Ба хатти 125 Mpc ишора кунед. Яъне 125 мегапарсек бо ҳар як мегапарсек ба масофаи миллион парсек баробар аст (ба парсек тақрибан 3,3 соли нур вуҷуд дорад).

Астрономҳо мӯътақиданд, ки олами ибтидоӣ тақрибан яксон буд, зеро он аз банди Банг ба берун васеъ шуд. Бо гузашти чанд миллиард сол пас аз таркиши Биг, минтақаҳои зичии каме баландтар ба кластерҳо ва гурӯҳҳои галактикӣ табдил ёфтанд, ки минтақаҳои камаҳолӣ дар байни онҳо галактикаҳо надоштанд. Ҳамин тариқ, коинот дар маҷмӯъ ба ин сохтори шабеҳи мумдор табдил ёфтааст, ки баъзан онро веби космосӣ меноманд. & # 8221 Маълумоти бештарро дар бораи ин тасвир инҷо хонед.

Дар таҳқиқоти наве, ки ҳоло гузориш дода мешавад, Тулли ва дастаи ӯ ҳамон асбобҳоро аз таҳқиқоти қаблии худ барои харита дар андоза ва шакли як минтақаи васеъи холӣ, ки онҳоро Вокунии маҳаллӣ меноманд ва бо галактикаи Роҳи Каҳкашон ҳаммарз аст, ба кор мебаранд. Аз изҳорот:

Галактикаҳо на танҳо бо васеъшавии умумии коинот ҳаракат мекунанд, балки онҳо ба кашиши ҷозибаи ҳамсоягон ва минтақаҳои худ бо массаи зиёд ҷавоб медиҳанд. Дар натиҷа, нисбат ба васеъшавии умумии коинот онҳо ба самтҳои зичтарин ва аз минтақаҳои камшумор дур рафтан ҳаракат мекунанд & # 8211.

Гарчанде ки мо дар як метрополияи кайҳонӣ зиндагӣ мекунем, дар соли 1987 Таллӣ ва Ричард Фишер қайд карданд, ки галактикаи Роҳи Каҳкашон низ дар канори як минтақаи васеъи холӣ аст, ки онҳо ботлии маҳаллӣ меномиданд. Мавҷудияти Бофии Маҳаллӣ ба таври васеъ пазируфта шудааст, аммо он ба қадри кофӣ омӯхта нашудааст, зеро он дар пушти маркази галактикаи мо ҷойгир аст ва аз ин рӯ аз назари мо хеле пӯшида аст.

Ҳоло, Тулли ва дастаи ӯ ҳаракатҳои 18000 галактикаро дар маҷмӯаи Космикфлюс-3 масофаҳои галактика чен карда, харитаи космографӣ сохтанд, ки сарҳади байни ҷамъоварии модда ва мавҷуд набудани моддаро, ки канори холигии маҳаллиро муайян мекунад, нишон медиҳад.

Ин астрономҳо инчунин гуфтанд:

Дар тӯли 30 сол астрономҳо мекӯшиданд муайян кунанд, ки чаро ҳаракатҳои Роҳи Каҳкашон, ҳамсояи наздиктарини галактикаи мо Андромеда ва ҳамсоягони хурди онҳо аз густариши умумии коинот зиёда аз 600 км / с (1,3 млн. Мил) дур мешаванд. Тадқиқоти нав нишон медиҳад, ки тақрибан нисфи ин ҳаракат аз омезиши кашиш аз Кластери азими наздики Вирҷо ва иштироки мо дар тавсеаи Водии Маҳаллӣ тавлид мешавад, зеро он ҳамеша холитар мешавад.

Хати поён: Астрономҳо сохторҳои азимеро дар бар мегиранд, ки гурӯҳҳои васеъ ва зичтари галактикаҳоро дарбар мегиранд ва дар байни онҳо бофтаҳои шабеҳи ҳубобӣ мавҷуданд, бо Роҳи Каҳкашон байни холигоҳи маҳаллӣ ва кластери зичтари бокираҳо.


Сирри пинҳон дар паси моддаҳои торик:

Чандест, ки ҳоло астрономҳо ба мо гуфтаанд, ки олам аз 95-99% моддаҳои торики хунук (CDM) иборат аст, ки ба ҷуз қувваи ҷозибаи он дида намешаванд ва ҳатто ошкор карда намешаванд, аммо онҳо ба мо нагуфтанд, ки чаро ба ин бовар доранд, ба ғайр аз он, ки ҳаракатҳои ситорагон ва галактикаҳо инро талаб мекунанд.

Бо ин сенария чӣ бадӣ дорад? Оё кайҳоншиносон ва астрономҳо чизеро аз мардум пинҳон мекунанд?

Биёед баъзе чизҳоеро, ки дар ин бора гуфта шудаанд, дида бароем:

& # 8220Бо 95% олами намоён иборат аз моддаҳои торики хунуки таркиби номаълум, мо дар ҳолати хоркунандаем, ки танҳо тақрибан 5% он чизе, ки мебинем, сохта шудааст. & # 8221 33

Ва дар робита ба он, ки ин "масъалаи тира" иборат аст, мо комилан дар торикӣ ҳастем. & # 8221 33

& # 8220 & # 8230ҳисобҳо нишон доданд, ки моддаи ошкоршуда дар коинот танҳо тақрибан 1% аз миқдоре, ки барои тавлиди ҷозибаи ҷозиба лозим аст, барои ташкили тамоми галактикаҳо ва гурӯҳҳои галактикаҳо, ҳатто дар давоми 15 миллиард сол & # 8230. Ин мушкилот бо зарби қалам & # 8230 & # 8221 34 ҳал карда шуд

Ҳамин тавр, барои ҳисоб кардани ин:

& # 8220Дар аввали солҳои 1980 & # 8217, назариётшиносони космологӣ қарор карданд, ки коинот ҳоло тақрибан аз 99% иборат аст & # 8216 материяи хунуки торик & # 8212 ҳатман & # 8216dark & ​​# 8217, зеро касе инро ҳеҷ гоҳ надидааст ё онро ошкор кард & # 8230 & # 8221 34

Дар кӯтоҳ, назарияи Dark Matter ихтироъ карда шуд (аз ҳавои тунук) барои фаҳмонидан ва фаҳмонидани он, ки чаро Галактика вуҷуд дорад ва хусусан чаро онҳо & # 8220 структура & # 8221 доранд (яъне силоҳҳои спиралӣ) ва чаро онҳо гӯё хеле ҷавонанд & # 8212 вақте ки, албатта, мо танҳо медонем, ки онҳо бояд (хеле, хеле) ПИР бошанд.

Барои гирифтани маълумоти иловагӣ дар мавзӯи Маттерияи торик ва чӣ гуна худи Галактикаҳо шаҳодати Коиноти Ҷавонро медиҳанд, бубинед, ки ба ҳамаи он моддаҳои торик чӣ шуд? 35


Дар бораи тафсири нави Хаббл Шифт ва тавсеаи олам: Муаллиф Дилип Д Ҷеймс. A (mus) TCL (Лондон)

Назарияи Биг Биг назарияест, ки астрономҳо барои шарҳи пайдоиши олам истифода мебаранд. Он ба ақидае асос ёфтааст, ки коинот ҳамчун як нуқта ё яккасагӣ оғоз ёфта, сипас васеъ ва дароз шуд, то он даме, ки ҳозир аст, калон шавад. Баъзе астрофизикҳо ақидаеро дастгирӣ мекунанд, ки Коинот ҳоло ҳам васеъ шуда истодааст. Бо вуҷуди ин, густарише, ки Коинот аз сар гузаронидааст, аз густариш ё таркиш фарқ мекунад, зеро мо одатан дар бораи он фикр мекунем. Масалан, вақте ки як дастгоҳи ҳастаӣ тарконда мешавад, дар ибтидо хеле зуд густариш ё таркиши моддаҳои берунӣ ба назар мерасанд, пас ҳама чиз ба сӯи нуқтаи пайдоиш, ки дар онҷо вакуум сохта шудааст, мешитобад, ки дар натиҷа абри хоси занбӯруғҳо ба вуҷуд меояд. Тавсеа, ки бо ҳамроҳии Биг Биг ба таркиши маъмулӣ монанд набуд, аз он ҷиҳат, ки худи фазо васеъ шуд.

Дар соли 1929 астроном ва физики амрикоӣ Эдвин Хаббл дар асоси омӯзиши нури аз галактикаҳои дурдаст кашфиёте ба даст овард, ки нишон дод, ки рангҳои хос ё хатҳои спектралие, ки ситорагон дар галактикаҳо мебароранд, дарозии мавҷи якхеларо надоранд. чуноне, ки дар лаборатория мушоҳида карда мешаванд, ба таври мунтазам ба дарозии дарозии мавқеъ, ба сӯи охири сурхи спектр гузаронида мешаванд. Чунин тағирёбии сурх аз ҳисоби таъсири Доплер ба амал меояд, ки бо тағирёбии басомад ва дарозии мавҷҳои мавҷҳо, ки ё ба ҷисм ҳаракат мекунанд ё дур мешаванд. Мавҷе, ки ба сӯи ашё ҳаракат мекунад ё баръакс ба сменаи кабуд оварда мерасонад (яъне кӯтоҳии дарозии мавҷ ва афзоиши басомад.) Баръакс ҷисми аз мавҷ мавҷуд дур (ё баръакс), сурхро ҳис мекунад -вазн (бо дарозии дарозтар ва басомадҳои камшуда). Мавҷудияти нурҳои сурхбаста нишон медиҳад, ки галактикаи мушоҳидашаванда бо суръате муайян карда мешавад, ки дуртар меравад. Азбаски аксари галактикаҳо ба назар на ба сӯи мо, балки аз мо дур мешаванд, ҳама сменаи сурхро нишон доданд. Ин аввалин мушоҳидае буд, ки Хаббл анҷом дод. Мушоҳидаи дуввуме, ки ӯ анҷом дод, ин буд, ки ситораҳо ва галактикаҳое, ки дуртар буданд, суръатбахшии сурхро нисбат ба ситораҳо ва галактикаҳои ба мо наздиктар нишон доданд. Чунин ба назар мерасид, ки ин кашфиёт як ҳодисаи ибтидоӣ дар умқи замонро нишон медиҳад, ки боиси тавсеаи босуръат гаштааст, ки дар гузашта пас аз ба амал омаданаш тавонотар ба назар мерасид. Рӯҳонии католикии румӣ бо номи ЛеМайтр, ки ба ин рӯйдодҳо таваҷҷӯҳи зиёд дошт, назарияи пайдоиши оламро, ки аз як ҳодисаи ягонаи тарканда, ки астрофизик Фред Ҳойл бо шӯхӣ «Тарқиши Бузург» номидааст, ба миён овард. Номи он боқӣ монд ва кашфи Хаббл дар бораи басти сурх, ки объектҳои дуртарро афзоиш доданд, гӯё далели воқеии чунин рӯйдодро пешниҳод карданд. Ин падида мавриди таҳқиқоти шадид қарор гирифт, ки дар ниҳоят ба доимии Ҳаббл табдил ёфт.

Хаббл Констант

Доимии Хаббл мегӯяд, ки ҳангоми ба ягон самт дидан кардани суръати суръате, ки ситорагон ва галактикаҳо дур мешаванд, муайян карда мешавад, ки онҳо то чӣ андоза дуранд. Хаббл муайян кард, ки барои ҳар як мега-парсеки дури ситора, суръати он дар як сония тақрибан 72 километр зиёд шудааст. Муносибате, ки ба ин масофа асос ёфтааст, бо номи доимии Хаббл маъруф аст. Як пар сония тақрибан 3,26 соли нурро ташкил медиҳад. Мега-парсек 3,26 миллион соли нур аст. Қонуни Хаббл мегӯяд, ки суръати ситора ё галактика аз мо дур шудан ба андозаи тақрибан меафзояд. 72 км / сония барои ҳар як мега парсек. Қонуни Хаббл, ки бо номи қонуни Хаббл-Леметр низ мушоҳида мешавад, мушоҳида дар кайҳоншиносии ҷисмонӣ аст, ки галактикаҳо аз Замин бо суръати мутаносиб ба масофаи худ дур мешаванд. Ба ибораи дигар, ҳар қадаре ки онҳо тезтар аз Замин дур шаванд. Суръати галактикаҳо бо тағирёбии сурхии онҳо, тағирёбии нури онҳо ба охири сурхи спектр муайян карда шудааст. Қонуни Хаббл аввалин заминаи мушоҳидавии густариши олам ҳисобида мешавад ва имрӯз ҳамчун яке аз далелҳое, ки аксар вақт дар дастгирии модели Биг Биг оварда мешавад, хизмат мекунад. Ҷунбиши ашёи астрономӣ танҳо ба туфайли ин тавсеа бо ҷараёни Хаббл маъруф аст. Он аксар вақт бо муодилаи v = H_0D, бо H_0 собит мутаносибӣ - собит Ҳаббл - дар байни "масофаи мувофиқ" D то галактика ифода карда мешавад, ки метавонад бо мурури замон, ба фарқ аз масофаи ҳамҷоя, ва суръати ҷудошавии он тағир ёбад v, яъне ҳосилаи масофаи мувофиқ нисбат ба координати вақти космологӣ. Масофаи comoving ин масофаи байни ду нуқтаест, ки дар тӯли роҳе муайян карда шудааст, ки дар замони ҳозираи космологӣ муайян карда шудааст. Барои ашёе, ки мутобиқи ҷараёни Хаббл ҳаракат мекунанд, он вақт боқӣ мемонад. Ба ибораи дигар, масофаро ба доимии Хаббл зарб мекунанд. Агар касе масофаи ситора ва галактикаро ба доимии Ҳаббл тақсим кунад, суръати муайян кардани онҳоро муайян кардан мумкин аст. Бо истифода аз ин қоида ва он, ки ҳеҷ чиз аз суръати рӯшноӣ зиёд буда наметавонад, синну соли Коинотро ҳисоб кардан мумкин аст.

Хабблс Констант ҳамчун яке аз кашфиётҳои бештар таҳқиқшуда дар астрономия:

Дар тӯли сад соли охир ва ё аз он вақте, ки Хаббл як Коиноти васеъшавандаро кашф кард, собит Ҳаббл мавриди омӯзиш ва таҳқиқоти шадид қарор гирифт ва ҳамаи ин барои исботи хулосаи Хаббл дар бораи он, ки Галактикаҳои дур сурхрезии сурхро нишон доданд, ки бо масофа ба таври хаттӣ фарқ мекард. Ин нишон дод, ки галактика ҳар кадар дуртар бошад, сурхшавии суръатбахшандаи он ҳамон қадар калонтар буд ва аз ин рӯ суръати ҳаракаташ ҳамон қадар зиёдтар мешуд. Аз ин рӯ, кӯшиши рад кардани бозёфтҳои Хаббл ва нодуруст будани изҳороти доимии Хаббл беҳуда аст. Ба хулосаҳое, ки Хаббл баровардааст, кам ё бешубҳа дода мешавад, танҳо далелҳои аз ҳад зиёди дастгирии доимии Хаббл мавҷуданд, ки гумон мекунанд, ки Хаббл хато кардааст. Аҷибаш он аст, ки доимии Хаббл ангушти беҷо ба он ишора мекунад, ки Коинот эҳтимолан аз як нуқта ё яккасардорӣ, ки аз ҷониби Лемаитр муқаррар шудааст, сарчашма мегирад.

Тасвири Коинот, ки аз мушоҳидаҳои Хаббл бармеояд, аҷиб аст. Он Коинотро тасвир мекунад, ки аз рӯйдоди марказӣ дар ҳар самт босуръат васеъ мешавад. Ин бешубҳа яке аз падидаҳои аҷибест, ки дар Коинот дучор меояд. Бо вуҷуди ин, шояд муфидтар бошад, ки хулосаҳои аз доимии Хаббл баровардашударо каме амиқтар омӯхта, қарор қабул кунем, ки оё назари мо ба Коинот воқеан мавқеъ дорад ё не. Ба Коинот дар маҳалли наздики мо нигариста дидан мумкин аст, ки Галактикаи Андромеда галактикаи ба мо наздиктарин аст. Он дар масофаи 26,5 миллион соли нур ҷойгир аст. Ин ягона галактикаест, ки бо чашми оддӣ дида мешавад ва ҳатто тавассути телескопи пурқудрат ситораҳои инфиродӣ танҳо бо душворӣ ошкор карда мешаванд. To the naked eye the Andromeda galaxy can be seen as a patch of luminous sky that occupies about the diameter of the full moon as seen from earth. If this fact is extrapolated into the vast distances of the Universe, it can be understood that merely to distinguish an individual galaxy is difficult and to identify individual stars within that galaxy is all but impossible.

Measuring distances:

The most basic method of measuring the distance to the stars is that of the parallax. In its simplest form this consists of switching the line of sight to different objects. In everyday life the distance between the eyes, about 6.5 cm, gives us the needed depth of perception to judge distances to various objects. However when measuring the distance to the stars, the diameter of the orbit of the earth around the sun, around 300 million kilometres is used. As the earth moves around the sun in one year, a nearby star will move in the sky relative to more distant stars. The position of the star is measured six months apart. Using these measurements and the angles that they form, the distance to the star can be calculated using relatively simple mathematics. The smaller that the parallax is, the greater the distance to the star. Since most stars are very distant from the earth, the parallax that astronomers have to measure is extremely small. For instance a small coin the size of an American dime, viewed from about four kilometres distance, represents one arc second, this translates to a distance in space of about one parsec or 3.26 light years.

Improvements in equipment have resulted in greater and greater accuracy in calculating the distance of stars using the parallax method. For instance, in the 1990’s, Hipparcos, ( the High Precision Parallax Collecting Satellite) measured the parallaxes and therefore the distances to more than a hundred thousand stars, with an uncertainty of about a thousandth of an arc second. To measure a parallax with a thousandth of an arc second, the dime mentioned in the earlier example would have to be 3,520 kilometres away from an observer.

The second method used to measure the distance of stars is by the Cepheid method. Cepheids are pulsating stars and it was noticed that the brightness of a Cepheid was directly related to the period, thus the longer the interval between the pulses of light the greater the brightness. There are different grades of Cepheids such as Type I Cepheids, Type II Cepheids etc., belonging to different groups. The breakthrough came when it became possible using a method known as statistical parallax to convert the brightness factor into luminosity, luminosity is related directly to distance.

The Cepheid stars that are seen in some galaxies (also known as cepheid variables), always bearing in mind that not all galaxies contain cepheids and even those galaxies that do contain cepheids, often do not contain the kind of cepheids, that can be used to extract information, are invaluable milestones of distance. Cepheids are brightly pulsating stars, they are not necessarily supernovae which in general are much brighter than the brightest cepheid. Cepheids are of several types they might be white dwarfs, yellow giants, neutron stars and so on. Henrietta Swann the astronomer who first identified cepheids and their importance, found that in general, the brighter a cepheid was the longer the interval at which it pulsated (i.e., its period).

Cepheids are very special variable stars because their period (the time they take to brighten, dim and brighten again) is regular (that is, the time interval between pulsations does not change with time), and serves as a uniform function of their brightness. That is to say, there is a relation between the period and brightness such that once the period is known, the brightness can be inferred. Once the brightness or luminosity of the cepheid variable is determined, it is possible to determine distance using the inverse square law. The point is that beyond about 30 mega parsecs, even the most powerful telescopes (this includes the Hubble Deep Space Telescope, although the distance can be increased by a factor of ten) cannot detect cepheids. 30 mega parsecs translates to a distance of about 100,000,000 light years (one hundred million light years) which by the standards of the Universe is a paltry distance. What does all this go to prove? It proves that an accurate measure of distances as they apply to the Universe is difficult to come by. The use of more powerful telescopes such as the Hubble Space Telescope, are enabling a more accurate estimate of distances.

The Hubble Space Telescope:

Since its launch in 1990, the Hubble Space Telescope (HST) has provided a dazzling array of images that have awed and inspired the public. More than just pretty pictures, the dozens of terabytes of data collected has provided insight into the universe, from objects as close as the moon to the most remote galaxies, with incredible photos of supernovas and nebulas in between.

The HST has also completed some amazing accomplishments. When, in 1995 astronomers pointed the HST at a seemingly empty patch of sky in Ursa Major, they captured an image of over 3,000 galaxies too distant to be detected by other telescopes. (This was later called the Hubble Deep Field). Some of the galaxies were so young, they had not yet begun serious star formation. Other deep field observations in the same area were performed, peering deeper into space each time. These were called the Hubble Ultra-Deep Field (released in 2004) and the Hubble eXtreme Deep Field (released in 2012). Peering deeper into space, means seeing further back in time. In addition to gazing at the early universe, Hubble also helped astronomers to gauge how much time had passed since the Big Bang. By the accurate measurement of Cepheid variables, astronomers were able to narrow down the age of the universe from the 10 to 20 billion years pre-HST estimate, to a more precise 13.7 billion years. “Knowing the age of the universe isn’t just a matter of curiosity,” Hubble scientists said in a statement. “By giving us a time scale for the development of stars and galaxies, it helps us refine our models of how the universe — and everything in it — formed.”

The Hubble telescope took the first image of a planet in visible light. The method used to observe planets within our galaxy, was to look for the gravitational influences that planets had on their stars and to record the resulting wobble in the stars motion. By these methods the mass of exo-planets, their speed of rotation about the star and other properties could be determined. The large planet, called Fomalhaut b, is about three times the size of Jupiter. Hubble has also been able to peer into the atmospheres of alien planets whenever they move across the face of their stars from Earth’s perspective. The telescope can also gather valuable data about a planet and its atmosphere as it travels behind its star.

“If you observe them while they orbit their stars, you can see the changing face of the planet presented to Hubble, and you can map the temperature of the planet not just on one side of the planet, but all the way around,” astronomer Jacob Bean said.

In 2021 the James Webb telescope will be launched into space and will take over the work that the Hubble Space Telescope has been doing. The JWST will provide improved infrared resolution and sensitivity over Hubble, and will enable a broad range of investigations across the fields of astronomy and cosmology, including observing some of the most distant events and objects in the universe, such as the formation of the first galaxies. The primary mirror of the JWST, will be 6.5 metres (21 ft) diameter mirror — considerably larger than Hubble’s 2.4 metres (7 ft 10 in) mirror. Unlike the Hubble telescope, which observes in the near ultraviolet, visible, and near infrared (0.1 to 1 μm) spectra, the JWST will observe in a lower frequency range, from long-wavelength visible light through mid-infrared (0.6 to 28.3 μm), which will allow it to observe high redshift objects that are too old and too distant for Hubble to observe.

A special relativistic red-shift formula (and its classical approximation) can be used to calculate the red-shift of a nearby object when spacetime is flat. However, in many contexts, such as black holes and Big Bang cosmology, red-shifts must be calculated using general relativity. Special relativistic, gravitational, and cosmological red-shifts can be understood under the umbrella of frame transformation laws. There exist other physical processes that can lead to a shift in the frequency of electromagnetic radiation, including scattering and optical effects however, the resulting changes are distinguishable from true red-shift and are not generally referred to as such.

The use of spectra in Astronomy:

When the light emitted directly from a source is examined with a spectrometer, the emission spectrum is obtained. Every source has its own characteristic emission spectrum.

The emission spectrum is of three types.

Continuous spectrum:

It consists of unbroken luminous bands of all wavelengths containing all the colours from violet to red. These spectra depend only on the temperature of the source and is independent of the characteristic of the source. (See below). All galaxies, stars and other luminous bodies possess a continuous spectrum.

Line spectrum:

Line spectra are sharp lines of definite wavelengths. It is the characteristic of the emitting substance. It is used to identify the gas.

In interstellar spectroscopy Hydrogen is probably the most useful spectrum. Spectra of heavier metals are not pertinent when ascertaining the Hubble constant, because as can be seen from our own sun, for a star to produce iron can take billions of years for all the fusionable material to run out leaving an end product of iron.

Atoms in the gaseous state, i.e. free excited atoms emit line spectrum. The substance in atomic state such as sodium in sodium vapour lamp, mercury in mercury vapour lamp and gases in discharge tube give line spectra.

Absorption Spectra:

When the light emitted from a source is made to pass through an absorbing material and then examined with a spectrometer, the obtained spectrum is called absorption spectrum. It is the characteristic of the absorbing substance.

Is our Interpretation of the Hubble Constant the Correct One?

Using credible data from the cepheid variables and the Hubble red shift, it is found that the data indicates that the Universe is expanding away from every other point at the rate of the Hubble constant (i.e., about 72 km/s ). But again could be this true? Yes and No. Yes in the sense that the distance when corroborated by cepheid variables makes the speed of the galaxy or star calculated by the Hubble constant true, no in the sense that there is a huge discrepancy between the data that has been collected and the conclusions that have been drawn. When calculating the redshift of distant galaxy, the main criteria that is used to determine how fast a star or galaxy is moving away is the emission spectrum of hydrogen. This is because heavier elements would not have formed at this early stage of the Universe. For instance for the element iron to emerge takes a minimum of several billion years, which is the time taken for all the hydrogen and helium in a star to undergo fusion leaving iron, which does not undergo fusion. Astronomers have noted that ALL stars and galaxies exhibit a continuous spectrum and the emission spectrum of hydrogen is derived from this continuous spectrum. The strange thing about this data is that continuous spectrum of galaxy should not exist! Look at the image below:

One is immediately aware that the background continuous spectrum in each of these cases star, nearby galaxy, distant galaxy, very distant galaxy, remains constant and is almost identical with the laboratory reference spectrum. How could this be? No doubt astronomers have found many explanations for this continuous spectrum being present. But are they right in their thinking? Look at it this way. Every physicist worth his salt is aware that the whole of the visible spectrum is just a form of electromagnetic radiation. Since all electromagnetic radiation undergoes red and blue shifts, it stands to reason that if these galaxies were in fact moving away at velocities nearing some fraction of the speed of light, then the continuous spectrum associated with that particular receding galaxy should also demonstrate similar redshift changes. The continuous spectrum of a receding galaxy should in no way resemble the continuous spectrum found in the laboratory. What is the explanation for the fact that even very distant galaxies yield the same continuous spectrum that one sees in the laboratory? If one calculates the kind of continuous spectra that should appear as the result of the claimed redshift, one arrives at figures that are completely different from those that are actually obtained.

What is the end result? The result of such a calculation is incredible. It shows data that supports in an undeniable fashion, the theory that sustains the original expansion theory of the Big Bang, namely that the expansion of the Universe although it travelled a great distance, lasted in any sector of the Universe for only a short time. The expansion process was accompanied by an unimaginable energy that the expansion left in its wake as it passed on. This tremendous energy that was left in the wake of the expansion process, coalesced in a short time after the expansion had passed, massive clouds of hydrogen that gave birth to the stars and galaxies that are visible to us in that sector of the Universe where they formed. This is because those galactic formations were formed in almost the same time period as the expansion, but were not a part of it. The galaxies and stars that formed in the wake of the Big Bang do not move with the speed of the expansion process, since they were formed after the expansion had moved on, they are relatively at rest and move only according to the gravitational forces that affect them. What this means is that when we look out at the Universe it is found that not only did the Universe expand at an incredible rate after the Big Bang and that it continued to expand until relatively recently but that all along that time line, from the moment of the Big Bang to the end of the expansion phase can be seen to exist innumerable stars and Galaxies that formed after the expansion period was over in that particular area. This gives an incredible three dimensional view of the Universe. Running through it there is the astounding discovery of the Hubble constant and the expansion of the Universe but even more amazing is that running beside these events can be seen stars and galaxies that evolved concurrently or just after the expansion process was over. Thus in a portion of the sky there might appear a certain star or galaxy that is three billion light years distant that star today would be in the same place three billion light years away from where it is seen from earth. Therefore that star would now, like the earth and the rest of the Universe, be at rest. Any movement that that star is subject to would be like the earth, the solar system and the rest of the Universe, be the result of gravitational forces and not because of expansion forces that occurred at the time of the Big Bang. Therefore, concurrently with the evidence of the Big Bang and the expansion of the Universe as shown by the Hubble shift, are seen stars and galaxies that evolved a short time after the expansion ended (from a few thousands to a few millions of years after the Big Bang) and are therefore still very visible, in that same area that also shows expansion. This phenomenon establishes two very definite facts. The first is that the Hubble shift, accurately demonstrates the rate at which the Universe underwent expansion, while at the same time the continuous spectrum within which the Hubble shift is embedded illustrate clearly how the Universe was formed in the wake of the expansion of the Universe. The spectrum from distant Galaxies clearly illustrates how the expansion of the Universe was accompanied by the birth and formation of galaxies and stars within those galaxies.

This information gives rise to the possibility that we are living in a Universe at rest, a Universe that is no longer expanding in every direction for as far as the eye can see. Instead what we find is a Universe at rest, where every star seen in the time period close to the expansion process, has now, in our time reached zero expansion speeds and is instead moving at speeds solely governed by gravitational forces. A wonderful view of the Universe now emerges with proof of its origin running through it like a magical thread, supported by data from the cepheid variables and the Hubble constant. Side by side with this can be seen stars and galaxies that formed either concurrently or a little after the expansion process was over. It is a filled in picture of the Universe that illustrates in great detail and verisimilitude the fact of a three dimensional Universe. This interpretation of the Hubble shift (law) does not support the extreme inflation theory that some schools of thought favour. To believe that the Universe has been expanding at FTL (Faster Than Light) speeds ever since the Big Bang and is still doing so is surely the figment of either an over wrought imagination or one that has Einstein so much on the brain that they are willing to venture out onto a non-existent limbs in order to support his theories. To state that the universe has a diameter of 72–92 billion light years (and maybe ten times more) on the basis of a totally fictitious superluminal inflationary process is surely flagrant in the extreme. By contrast the theory I have outlined for the expansion of the Universe always stays within the speed of light limit and also offers an exact date and size of the Universe. That is to say, the Universe probably had its genesis with the Big Bang about 13.7 billion years ago as determined by the Hubble Space Telescope based on the readings from cepheid variables and a size that is twice its presumed radius of between 27 billion light years to twenty-eight billion light years across.

In conclusion, it can be stated that our present interpretation of the Hubble Constant and what it means is seriously flawed and also does not reflect correctly the data on hand when one considers the trillions upon trillions of stars and Galaxies in our Universe. The Hubble constant is a wonderfully accurate indication of the timeline over which the expansion process took place and of the speeds at which it took place. Taken in this context the Hubble constant is a living record of the expansion of the Universe which took place at some time after the Big Bang. Only when taken in the sense that the redshift occurred concurrently, or a little ahead temporally, with the creation of the Universe at that stage of the expansion does the red-shift acquire significant meaning. Only when taken in this sense does the redshift and the Hubble constant make sense. To sum up the data on hand of our Universe, seems to indicate, a single apocalyptic event for the origin of the Universe, accompanied by a period of rapid expansion, that was the same in every direction, and was an expansion accompanied by massive amounts of energy that left in the wake of the expansion the act of creation of the galaxies and stars also.

The present interpretation of the Hubble constant is that ALL stars are moving away from each other at a speed governed by the Hubble constant. For instance the evidence presented in support of the theory that ALL stars are moving away in keeping with the Hubble constant is based on the evidence of the redshifted Hydrogen emission spectrum, at the same time this hydrogen redshifted spectrum appears to be embedded in a continuous spectra that appears to be at rest. (i.e., it is not red shifted as would be expected.) . If it is assumed that the expansion of the Universe took place isometrically, expanding equally in all directions, then surely it follows that each stage of the expansion process was accompanied, either concurrently or a short period of time later by the formation of galaxies and stars. Those galaxies and stars are therefore still very visible to us since they were formed in the same time period that the expansion took place at that particular time and place in the Universe. The continuous spectrum that these stars and galaxies exhibit does not conform with the redshift or the Hubble constant. The continuous spectrum from these galaxies indicates that they are at rest and not moving at speeds corresponding to the Hubble constant. This theory explains why the Hubble shift appears to indicate that every point in space seems to be moving away from every other point in space, but limits that aspect of the growth of the Universe to solely the expansion process. That is to say it does not include the rest of the Universe but merely exists as an indicator of what happened. Thus the majority of the Universe exists independently of the Hubble flow.

The force that plays a major part in events that take place in the Universe is gravity. Of course the Universe is not at rest, cataclysmic events are continually taking places: Galaxies are being born and are in a constant state of flux, stars are being born and destroyed, black holes are being formed. Neutron stars, red giants, white dwarves, supernovae are in a continuous state of formation. But even with all that, the incontrovertible data that exists in the form of the continuous spectrum of these stars and galaxies show that the idea we have of the present day Universe expanding away from everything else is false. To take just a basic premise. IF the universe is in fact expanding away from every other point, where does this leave the notion of a Big Bang, which by its very name signifies the origin of the Universe at some specific point from which the Universe expanded outward. That after all is the very meaning of a singularity. For instance, if we observe a star that is 122 million light years away, that is (according to present theory) moving away at about 2700 km/s , other stars that were formed at or about the same time will be relatively motionless, since they formed after the expansion process had passed them by. What is often (almost never) considered when looking at the Universe, is the fact that the expansion process was also accompanied by unimaginable amounts of energy that resulted in the massive creation of stars and galaxies on an unimaginable scale in the wake of the expansion process. Since the expansion process was a continuous movement in a given direction followed by relatively stillness, rather like a beam of light that passes through space, it follows that the majority, the great majority of stars in the Universe, were formed concurrently or in the wake of the expansion process and therefore move only through the effects of gravitational forces and are unaffected by any expansion forces and do not move at speeds in keeping with the Hubble shift. We live in a Universe that is (comparatively) at rest.


Expansion

I printed out that article you posted. It is a real read all right. It will take me some time to get through it, but until then, there are some comments to be made from my very limited perspective. Think in terms of "space", and forget matter for a moment.

If space is infinite, then the universe is likely expanding into an infinite void. In this case I would have to say that Doppler is the most likely cause of redshift. Again, in my limited knowledge of this subject (and an oppressive tendency to think only with Newtonian physics), it would seem that both Doppler and space expansion represent similar phenomena. Does it really matter from the perspective of the observer how the redshift is generated - whether it is Doppler or expansion? Both would seem to have the same effect, and both could even be playing a role. So objects are moving away from the observer in both cases, only by a different mechanism. I don't see how either approach would effect the redshift, or how that redshift could define either mechanism (maybe something in that article I just printed out).

From a very simplistic view, the BB suggests that no matter where you are in the universe, everything appears to be moving away from everything else, and there is no center of the universe. This strongly suggests expansion of space. If, however, matter is expanding into an infinite void, it seems likely it would therefore have a point of origin, and an outer edge. I believe most high brows in Cosmology would suggest that this is simply not likely. It would require that our local space be the center of the universe. Otherwise, redshifts would not be the same for the most distant galaxies in all directions. Certainly our instruments are sensitive enough to pick up even a slight variance in such redshifts and none are seen, at least to my knowledge.

This is such a contentious issue that it is not possible for anyone to provide a "correct" answer. I would suggest if your considerations of the origin of the universe has a significant following of learned professionals, who can say that you are wrong? No one!

The following are just my previous thoughts on that idea as it seems to be quite a common suggestion. There's nothing scientific about what I'm saying, it may even appear like waffle, in any case, science about what's beyond the universe is hard to come by.

Yes, infinite, but definitely not void. Everything that exists has some kind of connection to something else, or a chain of cause and effect to it. If there where just one universe in a void it would not have anything to connect with, it wouldn't belong to a chain of cause and effect. there would have been nothing to give rise to its existence or reason for its existence. A void can't provide a reason or basis for anything. You would be left with the question why just one universe. It would either have had to come from nothing, or something had been sitting there for an infinite amount of time and then with no cause just decided to explode 13.8 billion years ago (the way out of that, is to invoke the cyclic universe theory, but that's just as bizarre anyway).

Also, I suggest the laws of physics don't allow one-off phenomenon, if something can happen once, then it can always happen. The formation of a universe is a natural phenomenon, so if one can form then there must be an infinite number given an infinite space.

With my also limited knowledge I would completely agree. No, second thoughts, they represent distinctly separate phenomenon but have the same result. No third thoughts, I think they have different results. In the case of doppler only redshift, the shift happens immediately and is only dependent on your relative speed and is independent of separation distance. You should see the same redshift from 1 light year away as 10 billion light-years, if you're still travelling at the same speed.

If the redshift were due to expanding space then it would depend on the distance. If you were nearby, space would not be stretched much, but the further you move away, the more space will become stretched, so you will see more redshift due to this effect the further away from the source you get.

So, if space is expanding, then I think you're right that it could be both playing a role.

Another thought comes to mind, I thought the Michelson and Morely experiment demonstrated that light wasn't travelling in any medium, so how come expanding space can affect it anyway, it must be travelling in something it can interact with?

As you can see, I'm in a pickle with this one, so please apply your limited knowledge to my limited knowledge, and let me know what you think

Got lots more to add to the rest of your interesting post, but I'll do that after I've given my brain a rest.


Видеоро тамошо кунед: Evrende gözlemlenebilen en büyük ve en küçük şey nedir? (Май 2022).