Papir-og-blyant kosmologisk lommeregner

Undersøg lyset fra en fjern galakse, og du vil bemærke, at det er væsentligt anderledes end lys fra nærliggende stjerner: dets bølgelængde vil blive forøget eller forskudt mod den røde del af spektret. Denne såkaldte rødforskydning er resultatet af en genstands bevægelse væk fra os - du kan høre den samme effekt i tonehøjden af ​​politibilsirener, når de bevæger sig forbi os i hastighed.

Rødforskydning spiller en enormt betydningsfuld rolle i astronomi. Tidligt i det sidste århundrede bemærkede astronomen Edwin Hubble, at mængden af ​​rødforskydning var proportional med et objekts afstand. Så fjernere objekter har en større rødforskydning. Det er en ekstraordinær opdagelse, fordi den klart antyder, at universet skal udvide sig. Det betyder også, at objekter med større rødforskydninger skal være ældre.

I dag gør astronomer ofte helt op med traditionelle afstandsmålinger, uden at nævne kilometer eller endda lysår. I stedet taler de kun i form af rødforskydning. For eksempel har den fjerneste galakse, kendt som UDFy-38135539, en rødforskydning på 8,6 og stammer fra omkring 600 millioner år efter Big Bang. Den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling, som er lavet af lys udsendt 379.000 år efter Big Bang, har en rødforskydning på 1089. Og den endnu ikke-observerede kosmiske neutrino-baggrund, der udsendes kun 2 sekunder efter Big Bang, skulle have en rødforskydning på 1010.

Men hvor langt er disse objekter i kilometer eller lysår? Hvis du nogensinde har prøvet at konvertere rødforskydning til kilometer, parsec eller lysår, vil du vide, at opgaven er fyldt med vanskeligheder. Til at begynde med afhænger beregningen af ​​den model af universet, du bruger, om det er fladt eller ekspanderende. Så er der de faktiske parametre for modellen, der skal måles fra selve universet, såsom værdien af ​​Hubble-konstanten.

Ikke engang Google udfører denne form for afstandskonvertering.

I dag ændrer alt det sig takket være Sergey Pilipenkos arbejde fra Astrospace Center på Lebedev Physical Institute i Moskva. Pilipenko har taget de nødvendige parametre fra de seneste Planck-teleskopresultater, der blev afsløret i sidste uge, og har sat dem i en standardmodel af universet kaldet Lambda-CDM, som inkluderer virkningerne af mørk energi og koldt mørkt stof.

Resultatet er en række simple diagrammer, der viser forholdet mellem rødforskydning, parsecs, alder og et par andre parametre. ( Han har endda offentliggjort koden, der udfører beregningen .) Diagrammet ovenfor viser forholdet for rødforskydninger mindre end 20.

For et nærmere kig følg linket nedenfor.

Ref: arxiv.org/abs/1303.5961 : Papir-og-blyant kosmologisk lommeregner

skjule