Seuraa 
Viestejä5

Hei.

Nyt on löydettu kaukaisin aurinkokunta 12,9 miljardin valovuoden päästä. Jos maailmankaikkeuden iäksi on arvioitu 13,7 miljardia vuotta niin valon nopeudella matkatessa reunasta reunaan on 27,4 miljardia valovuotta.
Kysymys onkin millä nopeudella laajenemme ja mikä on etäisyys maailmankaikkeuden "reunasta reunaan"?!? Nopeus suhtetutettuna valon nopeuteen?
Vääntäkää nyt vaikka rautalangasta jokin malli, jotta tyhmempikin tajuaa...

T:

Kommentit (3)

laimikko
Nyt on löydettu kaukaisin aurinkokunta 12,9 miljardin valovuoden päästä.
Ei sentään aurinkokuntaa. Nykyteknologialla voidaan havaita ihan vaan omassa galaksissamme olevia aurinkokuntia. Tähän mennessä kaukaisin havaittu planeettajärjestelmä on noin 5000 valovuoden etäisyydellä.

Jos valo on matkannut jostakin kohteesta noin 12,9 mrd vuotta on kyseessä varmaankin jokin muinainen protogalaksi tai -klusteri, mikä on ihan eri peto.

Kun valon matka-aika on noin valtaisa, ei siitä voi suoraan todeta etäisyyttä. Kun valon sanotaan matkanneen kohteesta 12,9 mrd vuotta, ei etäisyys siihen suinkaan ole 12,9 mrd valovuotta, sillä maailmankaikkeushan on koko sen ajan laajennut. (Mutta lyhyillä etäisyyksillä voi aivan hyvin sanoa että valon matka-aika ja etäisyys kohteeseen ovat sama.)

Erilaisia kosmologisia etäisyyksiä voi laskeskella vaikkapa Ned Wrightin laskurilla: http://www.astro.ucla.edu/~wright/DlttCalc.html

Valo siis lähti kysymästäsi kohteesta matkaan 12,9 mrd vuotta sitten.

Silloin muinoin se oli lähempänä meidän paikkaamme kuin nyt. Valon lähtiessä matkaan oli etäisyys kohteeseen noin 3,6 mrd valovuotta.

Valon kulkiessa kohti meidän nykyistä paikkaamme universumi laajeni koko ajan. Laajenemisen myötä valon kulkema matka kasvoi. Siksi valolla kesti 12,9 miljardia vuotta saavuttaa meidät.

Ja koska universumi sillä aikaa laajeni kasvoi myös etäisyyskin siihen alkuperäiseen valon lähettäneeseen kohteeseen. Etäisyys siihen nyt on noin 29 mrd valovuotta.

Oleellista on hoksata että laajenevassa universumissa on erilaisia etäisyyden määritelmiä. Noista kahdesta etäisyydestä ensimmäinen on etäisyys silloin kun valo lähti matkaan (=kulmaetäisyys, angular distance), ja jälkimmäinen on etäisyys nyt (=mukana liikkuva etäisyys, comoving distance, tässä tapauksessa myös proper distance).

Edellisen tuloksen olisit saanut jos olisit silloin muinoin 12,9 mrd vuotta sitten valon lähtiessä matkaan painanut isoa pause-nappulaa, keskeyttänyt laajenemisen ja vetänyt mittanauhan kaarevan avaruuden geodeesiä pitkin sinne kohteeseen. Ja jälkimmäisen etäisyyden saisit jos tekisit sen nyt.

[size=85:32xzuioc](en viitsinyt tarkentaa laskurin käyttämiä parametreja, joten etäisyyksissä voi olla pientä heittoa, oleellisia ovat kuitenkin suuruusluokat)[/size:32xzuioc]

laimikko
Jos maailmankaikkeuden iäksi on arvioitu 13,7 miljardia vuotta niin valon nopeudella matkatessa reunasta reunaan on 27,4 miljardia valovuotta.
Ei, sillä maailmankaikkeus laajenee. Laajenemisen vuoksi havaittavan universumin halkaisija nyt on noin 93 miljardia valovuotta. Ja koko universumi on tietysti sitten vielä suurempi, mahdollisesti ääretönkin.

laimikko
Kysymys onkin millä nopeudella laajenemme ja mikä on etäisyys maailmankaikkeuden "reunasta reunaan"?!?
Universumin laajenemisen tahti on tietääkseni tarkimpien arvioiden mukaan noin 73,5 ±3,2 km/s/Mpc (kts. WMAP, voi olla saatavilla uudempia/tarkempiakin).

Mitä se tarkoittaa?

Ensinnäkin Mpc on astronomiassa ja kosmologiassa käytetty etäisyyden mittayksikkö ja tarkoittaa megaparsekia eli miljoonaa parsekia (tähtitieteessä kun ei yleensä käytetä valovuosia). Yksi parsek vastaa noin 3,26 valovuotta, ja siten yksi megaparsek 3,26 miljoonaa valovuotta.

Jos siis sinulla olisi 3,26 miljoonan valovuoden pätkä avaruutta, kasvaisi sen pituus joka sekunti noin 73,5 kilometrillä avaruuden laajetessa.

Ja jos sinulla olisi niitä tuhat peräkkäin eli 3,26 miljardin valovuoden siivu avaruutta, laajenisi se joka sekunti noin 73 500 kilometrillä.

jne...

laimikko
Nopeus suhtetutettuna valon nopeuteen?
Kysymys ei ole hyvin aseteltu, sillä vastaus riippu tasan siitä kuinka pitkää etäisyyttä mittaat. Lyhyt etäisyys laajenee sekunnissa vain vähän. Valtavan pitkä etäisyys taas kasvaa sekunnissa paljon. Ja jos tarkastelet kyllin pitkää etäisyyttä kasvaa etäisyys yli valon nopeudella (= Hubblen etäisyys).

Niinpä moniin havaitsemiimme kohteisiin etäisyys kasvaa valoa nopeammin välissä olevan avaruuden laajetessa. Niin myös tuohon mainitsemaasi kohteeseen, josta valo on matkannut noin 12,9 mrd vuotta.

torspo
Seuraa 
Viestejä156
laimikko
Hei.

Nyt on löydettu kaukaisin aurinkokunta 12,9 miljardin valovuoden päästä. Jos maailmankaikkeuden iäksi on arvioitu 13,7 miljardia vuotta niin valon nopeudella matkatessa reunasta reunaan on 27,4 miljardia valovuotta.
Kysymys onkin millä nopeudella laajenemme ja mikä on etäisyys maailmankaikkeuden "reunasta reunaan"?!? Nopeus suhtetutettuna valon nopeuteen?
Vääntäkää nyt vaikka rautalangasta jokin malli, jotta tyhmempikin tajuaa...

T:


Tuo 12,9 miljardia valovuotta kertoo vain sen, että sieltä lähtenyt valo on ollut matkalla 12,9 miljardia vuotta. Silloin, kun valo on lähtenyt liikkeelle sieltä kohde on ollut paljon lähempänä meitä. Valon matkatessa meidän suuntaan avaruus on samalla laajentunut. Nyt tuo etäisyys on jo paljon pidempi kuin 12,9 milj. ly.

Nykyisin vallalla olevan käsityksen mukaan maailmankaikkeus on kokenut nuoruudessaan nopean laajenemisen vaiheen. Tätä kutsutaan inflaatioteoriaksi. Inflaation vuoksi maailmankaikkeus on paljon suurempi kuin mistä valo on ehtinyt tänne saakka, ehkä jopa ääretön.

Tässä vielä eräs näkemys aiheesta:

author="<a href="http://www.avaruus.fi/kysy-tutkijalta/faq/kuinka-suuri-maailmankaikkeus-on.html">avaruus.fi</a>" kirjoitti:
[size=150:39wdl5p2]Kuinka suuri maailmankaikkeus on?[/size:39wdl5p2]

Juuri siksi, että pystymme havaitsemaan vain horisontin sisäpuolella olevan osan maailmankaikkeudesta, emme tiedä kuinka kauas se ulottuu horisontin ulkopuolella.

On hyvinkin mahdollista, että maailmankaikkeus on äärettömän suuri. Jotain voitaisiin päätellä horisontin sisäpuolella olevan avaruuden (keskimääräisestä) kaarevuudesta, jos se olisi luonteeltaan niin sanotusti positiivista eli analogista pallonpinnan kaarevuuden kanssa.

Eli olettamalla, että kaarevuus jatkuisi horisontin ulkopuolella samanlaisena, voitaisiin maailmankaikkeuden koko päätellä samoin kuin maapallon koko voidaan päätellä sen pinnan kaarevuudesta.

Maailmankaikkeuden kaarevuutta ei kuitenkaan ole onnistuttu havaitsemaan. Sille on saatu vain yläraja, joka antaa edellä mainitussa päättelyssä alarajan maailmankaikkeuden koolle. Tämän alarajan mukaan maailmankaikkeus ulottuu vähintään noin 10 kertaa niin kauas kuin pystymme näkemään ja maailmankaikkeuden havaittava osa on tilavuudeltaan enintään noin 1 prosentti koko maailmankaikkeuden tilavuudesta.

Hannu Kurki-Suonio
Dosentti
Helsingin yliopiston fysiikan laitos

Lähde: Tähdet ja avaruus -lehti 7/2008


e: olinpas hidas...

L'ancienne alliance est rompue ; l'homme sait enfin qu'il est seul dans l'immensité indifférente de l'Univers d'où il a émergé par hasard. Non plus que son destin, son devoir n'est écrit nulle part.
-Jacques Monod

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla

Ainiin.

laimikko
Vääntäkää nyt vaikka rautalangasta jokin malli, jotta tyhmempikin tajuaa...
Tässäpä tulee.

@ = havaittu kohde (protogalaksi tms.)
~> = kohteesta lähtenyt valo
- = avaruutta
o = Maan sijainti

12,9 mrd vuotta sitten kohteesta lähti valoa kohti meidän paikkaamme. Etäisyys oli tuolloin suunnilleen 3,6 mrd valovuotta (=kulmaetäisyys).

@~>------o

Koska avaruus laajenee kasvaa etäisyyskin, jolloin valon kulkema matka piteni.

@--~>--------o
@------~>----------o
@------------~>----------o
@----------------------~>---------o
@-------------------------------~>-------o
@-------------------------------------------~>----o

Siksi valolta vei 12,9 mrd vuotta saavuttaa meidän paikkamme. Samalla matkan aikana avaruuden laajeneminen venytti valon aallonpituutta ja se koki kosmologisen punasiirtymän.

@---------------------------------------------------------------~>o
Kun valo vihdoin saavutti meidät on etäisyys kohteeseen kasvanut noin 29 mrd valovuodeksi (=mukana liikkuva etäisyys).

[size=85:28wbhgzx](Ja koska kyseessä on yksinkertaistettu rautalankamalli, eivät mittasuhteet ole oikein. Periaatteen havainnollistaminen oli se oleellinen asia.)[/size:28wbhgzx]

laimikko
T:
Ei sentään tuskaisan vaikeaa. Kokeilepa yllä olevan perusteella pohtia paria seuraavaa kysymystä:
Osaatko arvata minkä kokoisena kohde havaitaan Maassa?
Millä nopeudella keskimäärin etäisyys kohteeseen on kasvanut?

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat