Frage:
Welche Galaxie tritt am schnellsten von der Milchstraße zurück? Was ist über den Mechanismus hinter seiner Rezession bekannt?
user8
2013-10-06 16:35:07 UTC
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Galaxien sind relativ zur Milchstraße immer in Bewegung. Meine Frage ist, welche Galaxie aus unserer Sicht am schnellsten zurückgeht.

Was ist der theoretisierte Mechanismus, der dies verursacht?

Wie behaupten Sie, die Schwerkraft sei die Ursache für die Expansion des Universums, wenn fast nichts über dunkle Energie bekannt ist? Es ist nicht einmal bekannt, ob dunkle Energie eine reale Sache ist, ein Ergebnis einer Gravitationstheorie, die wir noch nicht entdeckt haben (genau wie die allgemeine Relativitätstheorie die Umlaufbahn von Quecksilber über der Newtonschen Gravitation erklärt hat) oder sogar nur das Ergebnis unseres Patches von Das Universum befindet sich in einer unwahrscheinlichen, aber dennoch möglichen gigantischen Leere, die dazu führen würde, dass es sich aufgrund der Anziehungskraft von Objekten, die wir noch nicht erkennen können, in alle Richtungen ausdehnt.
Es gibt viele Unbekannte über dunkle Energie. Typischerweise wird es jedoch durch Hinzufügen eines Ausdrucks, der "die kosmologische Konstante" genannt wird, in Einsteins Feldgleichungen aufgenommen. Wenn es tatsächlich auf diese spezielle Weise in GR aufgenommen werden soll (was absolut nicht klar ist, dass es sein soll), dann ist die Interpretation, dass es eine negative Zustandsgleichung haben muss. Das ist alles was ich unten gesagt habe. Zweitens haben wir das Universum im großen Maßstab auf eine angemessene Entfernung abgebildet - wir leben nicht im Zentrum einer Leere (es sei denn, die Größe der Leere entspricht der des gesamten Universums).
Zwei antworten:
#1
+6
astromax
2013-10-06 20:12:13 UTC
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Diese Frage kann ein Duplikat sein für: In welchem ​​Ausmaß dehnt sich das Universum aus?

Der Mechanismus für die Ausdehnung des Universums ist die Schwerkraft, die sich durch das manifestiert, was als Dunkel bekannt ist Energie. Dunkle Energie ist eine Komponente des Universums, die heute 68,3% der Energiedichte des Universums ausmacht. Sie können verwirrt sein, wie die Schwerkraft für die Expansion des Universums verantwortlich sein könnte, aber die Zustandsgleichung von DE,

  w = Druck / Dichte  

ist negativ (w_DE = -1), was bedeutet, dass es Anti-Gravitationseigenschaften hat. Darüber hinaus bleibt seine Dichte konstant, wenn sich die Koordinaten des Universums ändern. Dies ist der Grund, warum es später in der Geschichte des Universums dominiert (während alle anderen Komponenten, Materie (dunkel oder anders) und Strahlung / relativistisch Materie, wird mit der Expansion des Universums verwässert.

Um Ihre Frage zu beantworten: Da die Expansion des Universums an allen Punkten im Raum stattfindet, sieht es so aus, als ob sich das "Zentrum" der Expansion an jedem Punkt befindet Punkt im Weltraum (siehe: Raumausdehnung in Laienbegriffen), die am weitesten entfernten Galaxien (höchste Rotverschiebung), bewegen sich am schnellsten von der Milchstraßengalaxie weg.

Gibt es eine bestimmte Galaxie, die am schnellsten zurückgeht?
Was auch immer der am weitesten entfernte bisher entdeckt hat - das ist derjenige, der am schnellsten zurücktritt. Bis wir einen weiteren entdecken. Die Frage lautet also: "Was ist die am weitesten entdeckte Galaxie?"
@RoryAlsop ja, so etwas
Gut in diesem Fall: Ich denke, es ist MACS0647-JD
http://www.space.com/18502-farthest-galaxy-discovery-hubble-photos.html
Expansion ist nicht der einzige Mechanismus, der dazu führt, dass sich Galaxien von uns entfernen. Galaxien haben ihre eigenen Impulse, sonst würden sie nicht kollidieren. Die Galaxien der lokalen Gruppe umkreisen einen Schwerpunkt zwischen der Milchstraße und Andromeda (obwohl ihre Umlaufbahnen möglicherweise nicht radial sind). Siehe http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1101/1101.2821.pdf
Dieser Impuls, den Sie beschreiben, ist eine Bewegung relativ zur Expansion des Universums (der "Hubble Flow") und wird als eigenartige Geschwindigkeit angesehen. Ja, es bestimmt, wie sich Galaxien derselben Gruppe / Gruppe zueinander bewegen. Seine Frage bezieht sich jedoch auf Galaxien, die sich am schnellsten vom MW entfernen. Dies sind sicherlich nicht-lokale Galaxien, und der Grund liegt in der Ausdehnung des Universums, nicht in der eigentümlichen Geschwindigkeit.
@astromax Wenn die Expansion abgezinst wird, wäre es dann möglich, die Galaxie zu berechnen, die sich nur mit einer bestimmten Geschwindigkeit am schnellsten von der Milchstraße wegbewegt?
@called2voyage Sicher, wenn sich das Universum nicht ausdehnen würde und die Bewegungen der Galaxien nur mit der Umlaufbahn um lokale Massenschwerpunkte zu tun hätten, würde die Rotverschiebung aller Galaxien Ihnen von ihren besonderen Geschwindigkeiten erzählen. Wenn wir Rotverschiebungen messen, messen wir die Geschwindigkeit sowohl der eigentümlichen Geschwindigkeit seiner Bewegung um lokale Einflüsse als auch des Massenflusses des Universums. Es ist einfach so, dass der Volumenstrom lokale Gravitationseinflüsse in großem Maßstab übertrifft.
#2
+4
Rob Jeffries
2014-12-23 18:44:41 UTC
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Die Galaxie, die sich am schnellsten von uns entfernt, ist diejenige, die derzeit den Rekord für die höchste gemessene Rotverschiebung hält.

Diese Galaxie ändert sich offensichtlich, wenn immer mehr Entdeckungen gemacht werden. Diese Webseite , die die Rotverschiebung beschreibt, kann dies auf dem neuesten Stand halten. Es listet UDFy-38135539 auf, das im Hubble Ultra Deep Field als früherer Rekordhalter entdeckt wurde (siehe unten), mit einer spektroskopisch bestätigten Rotverschiebung von $ z = 8,5549 \ pm 0,0002 $. Das heißt, Linien im Spektrum erscheinen bei Wellenlängen, die um den Faktor $ (1 + z) = 9,55 $ mal länger (röter) sind. Es gibt jedoch offensichtliche Kontroversen über die behauptete Erkennung von Spektralmerkmalen in dieser Galaxie. (z. B. Bunker et al. 2013).

Bramnmer et al. (2013) berichten über den "vorläufigen Nachweis" einer möglichen Lyman-Alpha-Emissionslinie bei $ z = 12,12 $ für UDFj-39546284, eine weitere Ultra-Deep-Field-Galaxie.

So oder so scheint es nur eine Frage der Zeit, bevor $ z>9 $ -Galaxien bestätigt werden, da es viele Kandidaten gibt, die bisher nur aufgrund ihrer besonderen Farben ausgewählt wurden (Lyman-Bruchgalaxien bei Wellenlängen im nahen Infrarot, einschließlich MACS0647-JD, die in Kommentaren zu anderen Posts erwähnt wurden). z.B. Bouwens et al. (2014).

Update Oesch et al. (2016) berichten über die HST-Grismaspektroskopie eines in der CANDELS / GOODS-Umfrage identifizierten Kandidaten für eine Galaxie mit hoher Rotverschiebung, GN-z11. Sie bestätigen das Vorhandensein einer Lyman-Unterbrechung, was auf eine spektroskopische Rotverschiebung von 11,1 hinweist. Dies scheint der aktuelle Rekordhalter zu sein.

Der Grund, warum diese Galaxien von uns zurücktreten, ist einfach die Expansion des Universums. Weiter entfernte Galaxien scheinen schneller zurückzugehen. Die oben diskutierten Galaxien müssen nach dem aktuellen kosmologischen "Konkordanz" -Modell $ >13 $ Milliarden Lichtjahre entfernt sein.

Die Übersetzung einer Rotverschiebung in eine Rezessionsgeschwindigkeit erfordert die Kenntnis der kosmologischen Parameter. Abb. 2 von Davis & Lineweaver (2004) zeigt die Beziehung. Für unsere derzeit besten Schätzungen der kosmologischen Parameter entspricht eine Rotverschiebung von 11 einer Rezessionsgeschwindigkeit von 2,3 c . Das heißt, diese Galaxie tritt derzeit mit der 2,3-fachen Lichtgeschwindigkeit von uns zurück.

Wie schnell gehen diese Galaxien in km / s mit Rotverschiebungen um 9 zurück?
@john siehe neuen letzten Absatz.
@john: 2,3 c ist ungefähr 690.000 km / s.


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