Как определяются расстояния до галактик?
Участников: 3
Страница 2 из 2
Страница 2 из 2 • 1, 2
Как определяются расстояния до галактик?
Первое сообщение в теме :
При чтении новостей о найденных сверхдальних объектах у меня возникает вопрос - как определяли расстояния до этих объектов?
Например:
Гамма-вспышка GRB050904 была зарегистрирована спутником "Свифт" 4 сент. 2005г... Красное смещение z= 6,3 ... Оказалось, что вспышка произошла, когда возраст Вселенной составлял всего 900 млн. лет. Свет от неё шёл до нас 12,7 млрд. лет...
Эту новость я прочитал в журнале "Земля и Вселенная" №1, 2006 года, стр. 25. Проверим, верны ли данные расчёты.
Определим расстояние до гамма-вспышки. Красное смещение z определяется экспериментально, поэтому оно верно.
Доплеровское красное смещение преобразуем в релятивистское красное значение:
Z=[(z+1)^2-1]/[(z+1)^2+1]=0,963.
Радиус Метагалактики (R) на сегодняшний день принято считать равной 13,6 млрд.св.лет, исходя из постоянной Хаббла H=72км/сек на мегапарсек, поэтому расстояние r до гамма-вспышки равно:
r=RZ=13,6*0,963=13,1 млрд.св.лет.
Это значит, что свет от гамма-вспышки шёл до нас 13,1 млрд. лет, а не 12,7 млрд. лет.
Скорость удаления объекта GBR050904 равна:
v2=cZ=300000км/сек*0,963=288900км/сек.
Заодно усвоим, что эта скорость является второй космической скоростью для массы той части Метагалактики, которая заключена в сфере с радиусом r=13,1млрд.св.лет.
Определим всю эту массу, которая вычисляется очень просто:
m сферы=c^2*r/2G = Z^3*M = 0,963^3*8,65*10^52кг = 7,728*10^52кг, то есть большой Z(космологическое красное смещение) мы возвели в куб и умножили на полную массу Метагалактики. Конечно же можно вычислить и по другому - среднюю плотность умножив на объём. (М=8,65*10^52кг - масса Метагалактики на современном этапе развития).
Теперь определим возраст той вселенной, в которой произошла эта вспышка.
Для этого необходимо вычислить возраст в прошлом (Т-прошлое) нашей Метагалактики, когда её масса была равна 7,728*10^52кг:
Т-прошлое=2Gm/c^3 = Z^3*T =0.963^3*13.6=12,15 млрд.лет. Можно сказать, что отсчёт возраста вселенной объекта GBR050904 начинался с нуля тогда, когда у нас уже прошло 12,15 млрд.лет.
С тех пор прошло времени:
(1 - Z^3)T = (1-0.963^3)*13.6 = (13,6-12,15) = 1,45 млрд.лет. То есть гамма-вспышка произошла, когда возраст её вселенной составлял 1,45 млрд. лет, а не 900 млн. лет.
При чтении новостей о найденных сверхдальних объектах у меня возникает вопрос - как определяли расстояния до этих объектов?
Например:
Гамма-вспышка GRB050904 была зарегистрирована спутником "Свифт" 4 сент. 2005г... Красное смещение z= 6,3 ... Оказалось, что вспышка произошла, когда возраст Вселенной составлял всего 900 млн. лет. Свет от неё шёл до нас 12,7 млрд. лет...
Эту новость я прочитал в журнале "Земля и Вселенная" №1, 2006 года, стр. 25. Проверим, верны ли данные расчёты.
Определим расстояние до гамма-вспышки. Красное смещение z определяется экспериментально, поэтому оно верно.
Доплеровское красное смещение преобразуем в релятивистское красное значение:
Z=[(z+1)^2-1]/[(z+1)^2+1]=0,963.
Радиус Метагалактики (R) на сегодняшний день принято считать равной 13,6 млрд.св.лет, исходя из постоянной Хаббла H=72км/сек на мегапарсек, поэтому расстояние r до гамма-вспышки равно:
r=RZ=13,6*0,963=13,1 млрд.св.лет.
Это значит, что свет от гамма-вспышки шёл до нас 13,1 млрд. лет, а не 12,7 млрд. лет.
Скорость удаления объекта GBR050904 равна:
v2=cZ=300000км/сек*0,963=288900км/сек.
Заодно усвоим, что эта скорость является второй космической скоростью для массы той части Метагалактики, которая заключена в сфере с радиусом r=13,1млрд.св.лет.
Определим всю эту массу, которая вычисляется очень просто:
m сферы=c^2*r/2G = Z^3*M = 0,963^3*8,65*10^52кг = 7,728*10^52кг, то есть большой Z(космологическое красное смещение) мы возвели в куб и умножили на полную массу Метагалактики. Конечно же можно вычислить и по другому - среднюю плотность умножив на объём. (М=8,65*10^52кг - масса Метагалактики на современном этапе развития).
Теперь определим возраст той вселенной, в которой произошла эта вспышка.
Для этого необходимо вычислить возраст в прошлом (Т-прошлое) нашей Метагалактики, когда её масса была равна 7,728*10^52кг:
Т-прошлое=2Gm/c^3 = Z^3*T =0.963^3*13.6=12,15 млрд.лет. Можно сказать, что отсчёт возраста вселенной объекта GBR050904 начинался с нуля тогда, когда у нас уже прошло 12,15 млрд.лет.
С тех пор прошло времени:
(1 - Z^3)T = (1-0.963^3)*13.6 = (13,6-12,15) = 1,45 млрд.лет. То есть гамма-вспышка произошла, когда возраст её вселенной составлял 1,45 млрд. лет, а не 900 млн. лет.
Последний раз редактировалось: KOSMOLOG (Вт Мар 29, 2011 9:22 am), всего редактировалось 1 раз(а)
Страница 2 из 2 • 1, 2
Страница 2 из 2
Права доступа к этому форуму:
Вы не можете отвечать на сообщения