211service.com
Kalkulator kosmologiczny typu papier i ołówek
Zbadaj światło z odległej galaktyki, a zauważysz, że znacznie różni się od światła z pobliskich gwiazd: jego długość fali zostanie zwiększona lub przesunięta w kierunku czerwonej części widma. To tak zwane przesunięcie ku czerwieni jest wynikiem oddalania się obiektu od nas – ten sam efekt można usłyszeć w dźwięku syren policyjnych radiowozów, gdy przejeżdżają obok nas z dużą prędkością.
Redshift odgrywa niezwykle ważną rolę w astronomii. Na początku ubiegłego wieku astronom Edwin Hubble zauważył, że wielkość przesunięcia ku czerwieni jest proporcjonalna do odległości obiektu. Tak więc bardziej odległe obiekty mają większe przesunięcie ku czerwieni. To niezwykłe odkrycie, ponieważ wyraźnie sugeruje, że wszechświat musi się rozszerzać. Oznacza to również, że obiekty z większymi przesunięciami ku czerwieni muszą być starsze.
Dzisiaj astronomowie często całkowicie rezygnują z tradycyjnych pomiarów odległości, nie wspominając o kilometrach czy nawet latach świetlnych. Zamiast tego mówią tylko w kategoriach przesunięcia ku czerwieni. Na przykład najbardziej odległa galaktyka, znana jako UDFy-38135539, ma przesunięcie ku czerwieni 8,6 i datuje się na około 600 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła, które składa się ze światła wyemitowanego 379 000 lat po Wielkim Wybuchu, ma przesunięcie ku czerwieni równe 1089. A kosmiczne tło neutrin, którego jeszcze nie zaobserwowano, wyemitowane zaledwie 2 sekundy po Wielkim Wybuchu, powinno mieć przesunięcie ku czerwieni 1010.
Ale jak daleko są te obiekty w kilometrach lub latach świetlnych? Jeśli kiedykolwiek próbowałeś zamienić przesunięcie ku czerwieni na kilometry, parseki lub lata świetlne, wiesz, że zadanie jest najeżone trudnościami. Po pierwsze, obliczenia zależą od modelu wszechświata, którego używasz, na przykład płaskiego lub rozszerzającego się. Następnie są rzeczywiste parametry modelu, które należy zmierzyć z samego wszechświata, takie jak wartość stałej Hubble'a.
Nawet Google nie robi tego rodzaju konwersji odległości.
Dziś wszystko to zmienia się dzięki pracy Siergieja Pilipenko z Astrospace Center Instytutu Fizycznego im. Lebiediewa w Moskwie. Pilipenko wziął niezbędne parametry z najnowszych wyników teleskopu Planck, ujawnionych w zeszłym tygodniu, i podłączył je do standardowego modelu wszechświata zwanego Lambda-CDM, który obejmuje efekty ciemnej energii i zimnej ciemnej materii.
Rezultatem jest seria prostych wykresów pokazujących zależność między przesunięciem ku czerwieni, parsekami, wiekiem i kilkoma innymi parametrami. ( Upublicznił nawet kod, który wykonuje obliczenia .) Powyższy wykres pokazuje zależność dla przesunięć ku czerwieni poniżej 20.
Aby dokładniej się przyjrzeć, kliknij poniższy link.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1303.5961 : Kalkulator kosmologiczny papierowo-ołówkowy