Redshift Vs. Kinematik Doppler Kayması
Kırmızıya kayan bir galaksi z = 10, karşılık gelir v≈80% nın-nin c. Samanyolu'nun kütlesi etrafta1011M⊙karanlık maddeyi düşünürsek, 1012M⊙. Samanyolu yolumuz çok büyük. % 80'inde hareket edersecnesnelerin nasıl hareket ettiğine dair genel konsepte uymuyor.
Biliyoruz,
$$ \ frac {v_r} {c} = \ frac {\ lambda_ {obs} - \ lambda {dinlenme}} {\ lambda_ {dinlenme}} $$
Küçük z değerleri için,
$$ z = \ frac {v_r} {c} = \ frac {\ lambda_ {obs} - \ lambda_ {dinlenme}} {\ lambda_ {dinlenme}} $$
Aşağıdaki grafikte, akı ve dalga boyu arasındaki sınıf, sürekliliğin üstünde emisyon çizgileri var. İtibarenH-α satır bilgisi, kabaca sonuca varıyoruz z = 7. Bu, galaksinin% 70 oranında hareket ettiğini gösterir.c. Bir kayma gözlemliyoruz ve bunu hız olarak yorumluyoruz. Bu fikirden kurtulmalı ve bakmalıyızzfarklı bir şekilde. Uzayı, aşağıda gösterildiği gibi evreni temsil eden bir 2D ızgara olarak hayal edin.
Siyah yıldızı kendi samanyolu yolumuz ve mavi yıldızı başka bir galaksi olarak düşünün. Bu galaksiden gelen ışığı kaydettiğimizde, spektrumu görüyoruz ve kırmızıya kaymasını görüyoruz, yani galaksi uzaklaşıyor. Foton yayıldığında göreceli hıza sahipti.
Ya alan genişliyorsa?
Bu, fotonun anlık kırmızıya kaymasıdır. İki galaksi arasındaki boşluk boyunca kümülatif kırmızıya kaymalar büyük bir kırmızıya kayma eğiliminde olacaktır. Dalga boyu sonunda değişecek. Galaksilerin kinematik hareketinden ziyade uzayın genişlemesidir.
Aşağıdaki görüntü, eğer karşılıklı yerçekimi genişlemeyi aşarsa, bunun Hubble yasasına katılmadığını gösterir.
Kinematik Doppler Kaymasında, kırmızıya kayma emisyon anında bir fotonda indüklenir. Kozmolojik bir Kırmızıya kaymada, her adımda, kümülatif olarak kırmızıya kayıyor. Yerçekimi potansiyelinde, bir foton maviye kayacaktır. Yerçekimi potansiyelinden dışarı çıkarken kırmızıya kayar.
Özel Görelilik Teorisine göre, birbirinin yanından geçen iki nesnenin, ışık hızından daha büyük bir bağıl hızı olamaz. Bahsettiğimiz hız, evrenin genişlemesiyle ilgilidir. Büyük z değerleri için kırmızıya kayma kozmolojiktir ve bize göre nesnenin gerçek durgunluk hızının geçerli bir ölçüsü değildir.
Kozmolojik İlke
Kaynaklanıyor Copernicus Notionevrenin. Bu düşünceye göre, evren homojen ve izotropiktir. Evrende tercih edilen bir yön ve konum yoktur.
Homojenlik, evrenin hangi bölümünde yaşarsanız yaşayın, evrenin tüm bölümlerinde aynı olduğunu göreceksiniz demektir. İzotropik doğa, hangi yöne bakarsanız bakın, aynı yapıyı göreceğiniz anlamına gelir.
Homojenliğin uygun bir örneği, bir Paddy alanıdır. Tüm parçalardan homojen görünür, ancak rüzgar aktığında yöneliminde farklılıklar vardır, bu nedenle izotropik değildir. Düz bir arazide bir dağ düşünün ve bir gözlemci dağın tepesinde duruyor. Düz arazinin izotropik doğasını görecek, ancak homojen değil. Homojen bir evrende, bir noktada izotropik ise, her yerde izotropiktir.
Evrenin haritasını çıkarmak için büyük ölçekli araştırmalar yapıldı. Sloan Digital Sky Surveydüşüşe değil, doğru yükselişe odaklanan böyle bir araştırmadır. Yeniden inceleme süresi yaklaşık 2 milyar yıldır. Her piksel bir galaksinin konumuna karşılık gelir ve renk morfolojik yapıya karşılık gelir. Yeşil renk mavi sarmal gökadayı temsil ederken, kırmızı sahte renk büyük gökadaları gösteriyordu.
Galaksiler, kozmolojik bir ağda ipliksi bir yapı içindedir ve galaksiler arasında boşluklar vardır.
$ \ delta M / M \ cong 1 $ yani, kütle dağılımındaki dalgalanma 1 M, belirli bir küp içinde bulunan maddenin kütlesidir. Bu durumda 50 Mpc'lik küpü alın.
1000 Mpc'lik bir küp tarafı için, $ \ delta M / M \ cong 10 ^ {- 4} $.
Homojenliği ölçmenin bir yolu, kütle dalgalanmalarını almaktır. Düşük ölçeklerde kütle dalgalanmaları daha yüksek olacaktır.
İzotropik doğayı ölçmek için kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunu düşünün. Evren, geniş açısal ölçeklerde neredeyse izotropiktir.
Hatırlanacak noktalar
Birbirlerinin yanından geçen iki cisim, ışık hızından daha büyük bir bağıl hıza sahip olamaz.
Kozmolojik İlke, evrenin homojen ve izotropik olduğunu belirtir.
Bu homojenlik, daha küçük ölçeklerde değil, çok büyük bir açısal ölçekte mevcuttur.
SDSS (Sloan Digital Sky Survey), Kozmolojik İlkeyi doğrulayan, gece gökyüzünü haritalama çabasıdır.