الفلك

هل يعتمد ثابت هابل على الانزياح الأحمر؟

هل يعتمد ثابت هابل على الانزياح الأحمر؟


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.

أعلم أن هناك الكثير من الأسئلة حول ثابت هابل بالفعل ، لكني أشعر بالفضول لمعرفة ما إذا كان يتغير مع الانزياح الأحمر؟ إذا كان في الانزياح الأحمر الحالي ، $ z = 0 دولار، نعلم أن قيمته تساوي 0.7 ، فهل سيكون مختلفًا عند الانزياح الأحمر الأعلى ($ z = 0.1 دولار)؟ إذا كان الأمر كذلك ، فهل هناك أي علاقة مع الانزياح الأحمر؟


نعم بالتأكيد.

يصف ثابت هابل معدل تمدد الكون ، وقد يكون التمدد بدوره كذلك أبطأ بواسطة المادة / الطاقة "العادية" ، و معجل بواسطة الطاقة المظلمة.

من المعتاد إلى حد ما استخدام مصطلح هابل ثابت H_0 $ للقيمة اليوم وهابل معامل $ H (t) $ أو $ H (a) $ للقيمة في وقت ما $ t $ أو ، على نحو مكافئ ، عامل مقياس $ a = 1 / (1 + z) $ ، حيث $ z $ هو الانزياح الأحمر.

القيمة معطاة بواسطة معادلة فريدمان: $$ frac {H ^ 2 (a)} {H_0 ^ 2} = frac { Omega_ mathrm {r}} {a ^ 4} + frac { Omega_ mathrm {M}} {a ^ 3} + frac { Omega_k} {a ^ 2} + Omega_ Lambda، $$ حيث $ { Omega_ mathrm {r} ، Omega_ mathrm {M} ، Omega_k، Omega_ Lambda } simeq {10 ^ {- 3}، 0.3،0،0.7 } $ هي كثافات الطاقة الجزئية في الإشعاع ، المادة ، الانحناء ، والطاقة المظلمة ، على التوالي.

على سبيل المثال ، يمكنك حل المعادلة أعلاه عند $ z = 0.1 $ وتجد أن معدل التوسع كان أعلى بنسبة 5٪ من اليوم.

نظرًا لأن كل شيء ما عدا الطاقة المظلمة يخفف مع زيادة $ a $ ، فإن $ H (a) $ سيتقارب بشكل مقارب إلى قيمة $ H_0 sqrt { Omega_ Lambda} simeq 56 ، mathrm {km} ، mathrm {s } ^ {- 1} ، mathrm {Mpc} ^ {- 1} $.

يوضح الشكل أدناه تطور معامل هابل بمرور الوقت:

كما لاحظت KenG ، حقيقة أن $ H $ النقصان مع مرور الوقت قد يبدو على خلاف مع التوسع المتسارع للكون. لكن $ H $ يصف مدى سرعة انحسار نقطة في الفضاء على مسافة معينة. في وقت لاحق ، ستكون هذه النقطة أبعد ، وبالتالي سوف تنحسر بشكل أسرع. من تعريف معلمة هابل ، $ H equiv dot {a} / a $ ، يُظهر الضرب في عامل القياس التسارع $ da / dt $:


ما يعتمد عليه ثابت هابل حقًا هو كم كان عمر الكون في ذلك الوقت ، ولكن إذا كان لديك نموذج ديناميكي للكون ، فيمكنك تعيين ذلك في z والتوصل إلى وظيفة H (z). وبهذا المعنى ، فإن الإجابة هي "نعم" ، ولكن كن حذرًا - فنحن أيضًا نفكر في z كمقياس لمدى بُعد الكائنات ، ولا تعتمد H على الموقع فهي تعتمد على العمر. علاوة على ذلك ، فإن z الذي نحصل عليه من قياس معين يعكس كل التمدد ، لذا فإن كل H ، بما أن هذا الضوء انبعث ، وليس فقط قيمة H عند هذا z. سيكون الأمر أشبه ما إذا كنت تستخدم طولك للتحدث عن عمرك ، وتنظر إلى صورة لنفسك على ارتفاع 4 أقدام ، وتقول إنك كنت تنمو بوصتين في السنة عندما كنت بهذا الطول. قد يكون هذا مثل H الذي ينطبق في تلك الصورة ، لكن نسبة الارتفاع الذي أنت عليه الآن إلى الارتفاع في تلك الصورة تعتمد على أكثر من مجرد المعدل الذي كنت تنمو فيه في تلك الصورة.

(أيضًا - ما الذي تقصده أن قيمة ثابت هابل تساوي 0.7 الآن؟ هذا يبدو وكأنه جزء من إجمالي الطاقة الذي يمثل "طاقة مظلمة" ، وكذلك الأمر يتعلق بمعدل تسارع التمدد بدلاً من معدل التمدد نفسه. إذا كنت تسأل عن ذلك ، فهذا الرقم يرتفع مع تقدم عمر الكون ، لذلك يمكن تعيينه في دالة z إذا كنا نستخدم z للتحدث عن عمر الكون في ذلك الوقت.)


شاهد الفيديو: رحلة في علم الفلك - الانزياح الأحمر. فيديو مراحل الانفجار العظيم. علوم طبيعية (قد 2022).