Astronomia

Se a distância entre as galáxias está aumentando e a velocidade da luz é constante, a maior parte da luz do universo nos alcançará?

Se a distância entre as galáxias está aumentando e a velocidade da luz é constante, a maior parte da luz do universo nos alcançará?



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Será que a luz de outras galáxias chegará até nós se o universo estiver se expandindo?


Pergunte a Ethan: se o universo está se expandindo, por que não estamos?

Se o Universo está se expandindo, podemos entender por que galáxias distantes se afastam de nós dessa maneira. Mas . [+] então por que as estrelas, planetas e até átomos não estão se expandindo também?

C. Faucher-Giguère, A. Lidz e L. Hernquist, Science 319, 5859 (47)

Uma das maiores surpresas científicas do século 20 foi a descoberta de que o próprio Universo está se expandindo. Galáxias distantes se afastam de nós e umas das outras mais rapidamente do que as próximas, como se a própria estrutura do espaço estivesse sendo esticada. Nas escalas maiores, as densidades de matéria e energia do Universo vêm caindo há bilhões de anos, e continua caindo com o passar do tempo. E se olharmos para distâncias grandes o suficiente, encontraremos galáxias que estão sendo empurradas tão rapidamente pela expansão do espaço que nada do que enviamos hoje jamais as alcançará, nem mesmo na velocidade da luz. Mas isso não cria um paradoxo aqui? Isso é o que Kent Hudson quer saber:

Se o universo está se expandindo a taxas superiores à velocidade da luz, por que isso não parece afetar nosso sistema solar e as distâncias planetárias do sol, etc.? E por que as distâncias relativas das estrelas em nossa galáxia não parecem estar aumentando. ou são eles?

O palpite de Kent está certo, e o sistema solar, as distâncias planetárias e estelares, todos não estão aumentando à medida que o Universo se expande. Então, o que está realmente se expandindo no Universo em expansão? Vamos descobrir.

A concepção original do espaço, graças a Newton, como fixo, absoluto e imutável. Foi um . [+] estágio onde as massas podem existir e se atrair.

Amber Stuver, de seu blog, Living Ligo

Quando Newton concebeu o Universo pela primeira vez, ele imaginou o espaço como uma grade. Era uma entidade fixa e absoluta cheia de massas que se atraíam gravitacionalmente. Mas quando Einstein apareceu, ele reconheceu que essa grade imaginária não era fixa, não era absoluta e não era como Newton havia imaginado. Em vez disso, essa grade era como um tecido, e o próprio tecido era curvo, distorcido e forçado a evoluir ao longo do tempo pela presença de matéria e energia. Além disso, a matéria e a energia dentro dele determinavam como esse tecido do espaço-tempo era curvado.

A deformação do espaço-tempo, no quadro relativístico geral, por massas gravitacionais. Imagem [+] crédito: LIGO / T. Pyle.

Mas se tudo o que você tivesse em seu espaço-tempo fosse um monte de massas, elas inevitavelmente entrariam em colapso para formar um buraco negro, implodindo todo o Universo. Einstein não gostou da ideia, então ele acrescentou uma "correção" na forma de uma constante cosmológica. Se houvesse esse termo extra - essa energia extra permeando o espaço vazio - ele poderia repelir todas essas massas e manter o Universo estático. Isso evitaria um colapso gravitacional. Ao adicionar esse recurso extra, Einstein poderia fazer o Universo existir em um estado quase constante por toda a eternidade.

Mas nem todos estavam tão apegados à ideia de que o Universo precisava ser estático. Uma das primeiras soluções foi por um físico chamado Alexander Friedmann. Ele mostrou que se você não adicionasse esta constante cosmológica extra, e você tivesse um Universo que fosse preenchido com qualquer coisa energética - matéria, radiação, poeira, fluido, etc. - havia duas classes de soluções: uma para uma contração Universo e um para um Universo em expansão.

O modelo de "pão de passa" do Universo em expansão, onde as distâncias relativas aumentam conforme o espaço. [+] (massa) se expande.

A matemática fala sobre as soluções possíveis, mas você precisa olhar para o Universo físico para descobrir qual delas nos descreve. Isso aconteceu na década de 1920, graças ao trabalho de Edwin Hubble. Hubble foi o primeiro a descobrir que estrelas individuais podiam ser medidas em outras galáxias, determinando sua distância. Ao combinar essas medições com o trabalho de Vesto Slipher, que mostrou que esses objetos tiveram suas assinaturas atômicas alteradas, um resultado incrível apareceu.

Um gráfico da taxa de expansão aparente (eixo y) vs. distância (eixo x) é consistente com um Universo. [+] que se expandiu mais rapidamente no passado, mas ainda está se expandindo hoje. Esta é uma versão moderna, estendendo-se milhares de vezes além do trabalho original de Hubble.

Ned Wright, com base nos dados mais recentes de Betoule et al. (2014)

Ou toda a relatividade estava errada, estávamos no centro do Universo e tudo estava se movendo simetricamente para longe de nós, ou a relatividade estava certa, Friedmann estava certo, e quanto mais longe uma galáxia estava de nós, em média, mais rápido ela apareceu para recuar de nossa perspectiva. Com uma só penada, o Universo em expansão deixou de ser uma ideia para ser a ideia principal que descreve o nosso Universo.

A forma como a expansão funciona é um pouco contra-intuitiva. É como se a própria estrutura do espaço estivesse sendo esticada ao longo do tempo e todos os objetos dentro desse espaço estivessem sendo separados uns dos outros. Quanto mais longe um objeto está de outro, mais ocorre o "alongamento" e, portanto, mais rápido eles parecem se afastar um do outro. Se tudo que você tivesse fosse um Universo preenchido de maneira uniforme e uniforme com matéria, essa matéria simplesmente ficaria menos densa e veria tudo se expandir para longe de todo o resto com o passar do tempo.

As flutuações de frio (mostradas em azul) no CMB não são inerentemente mais frias, mas sim representam. [+] regiões onde há uma maior atração gravitacional devido a uma maior densidade da matéria, enquanto os pontos quentes (em vermelho) são apenas mais quentes porque a radiação naquela região vive em um poço gravitacional mais raso. Com o tempo, as regiões superdensas terão muito mais probabilidade de crescer em estrelas, galáxias e aglomerados, enquanto as regiões sub-densas terão menos probabilidade de crescer.

E.M. Huff, a equipe SDSS-III e a equipe do Telescópio do Pólo Sul gráfico de Zosia Rostomian

Mas o Universo não é perfeitamente uniforme e uniforme. Possui regiões superdensas, como planetas, estrelas, galáxias e aglomerados de galáxias. Possui regiões pouco densas, como grandes vazios cósmicos onde virtualmente não há objetos massivos presentes. A razão para isso é que existem outros fenômenos físicos em jogo além da expansão do Universo. Em pequenas escalas, como do tamanho de um animal e abaixo, o eletromagnetismo e as forças nucleares dominam. Em escalas maiores, como a dos planetas, sistemas solares e galáxias, as forças gravitacionais dominam. A grande competição nas maiores escalas de todas - na escala de todo o Universo - é entre a expansão do Universo e a atração gravitacional de toda a matéria e energia presente nele.

Nas escalas maiores, o Universo se expande e as galáxias se distanciam umas das outras. Mas em menor. [+] escalas, a gravitação supera a expansão, levando à formação de estrelas, galáxias e aglomerados de galáxias.

NASA, ESA e A. Feild (STScI)

Nas maiores escalas de todas, a expansão vence. As galáxias mais distantes estão se expandindo tão rapidamente que nenhum sinal que enviamos, mesmo na velocidade da luz, jamais as alcançará. Os superaglomerados do Universo - essas estruturas filamentosas longas alinhadas com galáxias e se estendendo por mais de um bilhão de anos-luz - estão sendo esticados e separados pela expansão do Universo. Em um prazo relativamente curto, eles deixarão de existir. E mesmo o grande aglomerado de galáxias mais próximo da Via Láctea, o aglomerado de Virgem, a apenas 50 milhões de anos-luz de distância, nunca nos puxará para ele. Apesar de uma atração gravitacional que é mais de mil vezes mais poderosa que a nossa, a expansão do Universo vai separar tudo isso.

Uma grande coleção de muitos milhares de galáxias compõe nossa vizinhança próxima a 100 milhões. [+] anos-luz. O próprio aglomerado de Virgem permanecerá unido, mas a Via Láctea continuará a se expandir com o passar do tempo.

Usuário do Wikimedia Commons Andrew Z. Colvin

Mas também há escalas menores, onde a expansão foi superada, pelo menos localmente. O próprio aglomerado de Virgem permanecerá ligado gravitacionalmente. A Via Láctea e todos os grupos de galáxias locais permanecerão unidos e, eventualmente, se fundirão sob sua própria gravidade. A Terra permanecerá orbitando o Sol à mesma distância, a própria Terra permanecerá do mesmo tamanho e os átomos que constituem tudo nela não se expandirão. Por quê? Porque a expansão do Universo só tem efeito onde outra força - seja gravitacional, eletromagnética ou nuclear - não o superou. Se alguma força pode manter um objeto unido com sucesso, mesmo o Universo em expansão não pode afetar uma mudança.

As órbitas dos planetas no sistema TRAPPIST-1 não mudam com a expansão do. [+] Universo, devido à força de ligação da gravidade superando quaisquer efeitos dessa expansão.

A razão para isso é sutil e está relacionada ao fato de que a expansão em si não é uma força, mas sim uma taxa. O espaço ainda está se expandindo em todas as escalas, mas a expansão só afeta as coisas cumulativamente. Há uma certa velocidade em que o espaço se expandirá entre quaisquer dois pontos, mas se essa velocidade for menor do que a velocidade de escape entre esses dois objetos - se houver uma força ligando-os - não haverá aumento na distância entre eles. E se não houver aumento na distância, esse ímpeto para expandir não tem efeito. A qualquer momento, é mais do que neutralizado e, portanto, nunca obtém o efeito aditivo que aparece entre os objetos não ligados. Como resultado, objetos estáveis ​​e vinculados podem sobreviver inalterados por toda a eternidade em um Universo em expansão.

Seja limitado pela gravidade, eletromagnetismo ou qualquer outra força, os tamanhos são estáveis, mantidos juntos. Os objetos [+] não mudarão mesmo com a expansão do Universo. Se você conseguir superar a expansão cósmica, ficará preso para sempre.

NASA, da Terra e Marte em escala

Enquanto o Universo tiver as propriedades que medimos, isso permanecerá assim para sempre. A energia escura pode existir e fazer com que as galáxias distantes se afastem de nós, mas o efeito da expansão em uma distância fixa nunca aumentará. Somente no caso de um "Big Rip" cósmico - para o qual as evidências apontam para longe, não para - essa conclusão mudará.

A própria estrutura do espaço ainda pode estar se expandindo por toda parte, mas não tem um efeito mensurável em todos os objetos. Se alguma força os une com força suficiente, a expansão do Universo não terá efeito sobre você. É apenas na maior escala de todas, onde todas as forças de ligação entre os objetos são muito fracas para derrotar a velocidade de Hubble, que ocorre a expansão. Como o físico Richard Price disse certa vez: "Sua cintura pode estar se espalhando, mas você não pode culpar a expansão do universo."


Teoria do estado estacionário

Este post, o mais recente da minha série sobre cosmologia, fala sobre a teoria do estado estacionário. Esta é uma elegante teoria alternativa ao Big Bang, que era muito popular entre os astrônomos na década de 1950, mas agora está obsoleta.

O que é a teoria do estado estacionário?

A teoria do Big Bang afirma que o Universo se originou de um estado incrivelmente quente e denso há 13,7 bilhões de anos e vem se expandindo e esfriando desde então. Agora é geralmente aceito pela maioria dos cosmologistas. No entanto, nem sempre foi assim e por um tempo a teoria do estado estacionário foi muito popular. Esta teoria foi desenvolvida em 1948 por Fred Hoyle (1915-2001), Herman Bondi (1919-2005) e Thomas Gold (1920-2004) como uma alternativa ao Big Bang para explicar a origem e expansão do Universo. No cerne da teoria do estado estacionário está o Princípio cosmológico perfeito. Isso afirma que o Universo é infinito em extensão, infinitamente antigo e, tomado como um todo, é o mesmo em todas as direções e em todos os momentos no passado e em todos os momentos no futuro. Em outras palavras, o Universo não evolui ou muda com o tempo.

A teoria reconhece que a mudança ocorre em uma escala menor. Se tomarmos uma pequena região do Universo, como a vizinhança do Sol, ela muda ao longo do tempo à medida que estrelas individuais queimam seu combustível e morrem, eventualmente se tornando objetos como anãs negras, estrelas de nêutrons e buracos negros. A teoria do estado estacionário propõe que novas estrelas sejam criadas continuamente, o tempo todo, na taxa necessária para substituir as estrelas que gastaram seu combustível e pararam de brilhar. Portanto, se tomarmos uma região do espaço grande o suficiente e, em geral, queremos dizer dezenas de milhões de anos-luz de diâmetro, a quantidade média de luz emitida não muda com o tempo.

O Sol durará cerca de 5 a 6 bilhões de anos antes de ficar sem combustível. Imagem da NASA

Como a teoria apóia um Universo em expansão?

O Universo é composto de galáxias, cada uma das quais contém muitos bilhões de estrelas. Nossa Via Láctea é uma grande galáxia e acredita-se que contenha mais de 400 bilhões de estrelas.

Como seria a Via Láctea de uma grande distância. Imagem da NASA

Conforme discutido em meu post anterior, sabe-se desde 1929 que o Universo está se expandindo, o que significa que quando olhamos para galáxias distantes, elas parecem estar se afastando de nós. Quanto mais longe uma galáxia está de nós, mais rápido ela parece estar se afastando. Essa relação, conhecida como lei de Hubble & # 8217s, é mostrada de forma simplificada no diagrama abaixo.

O eixo x horizontal fornece a distância da Terra, em unidades de Megaparsecs (onde 1 Mpc = 3,26 milhões de anos-luz) O eixo y vertical fornece a velocidade em quilômetros por segundo que a galáxia está se afastando de nós

Hubble provou que as galáxias estão se afastando umas das outras, o que implica que a distância média entre as galáxias está aumentando e, portanto, o Universo deve estar mudando com o tempo.

A teoria do estado estacionário contorna isso assumindo que a nova matéria é continuamente criada do nada a uma taxa incrivelmente pequena de 1 átomo de hidrogênio por 6 quilômetros cúbicos de espaço por ano (see notas). Esta nova matéria eventualmente forma novas estrelas e novas galáxias e, se tomarmos uma região grande o suficiente do Universo, sua densidade, que é a quantidade de matéria em um determinado volume do espaço, não muda com o tempo. Se tomarmos duas galáxias individuais, então sua distância relativa vontade se distanciar cada vez mais devido à expansão do Universo. No entanto, como novas galáxias estão sendo formadas o tempo todo, a distância média entre as galáxias não muda. Isso é mostrado de forma simplificada no diagrama abaixo.

No diagrama acima, peguei uma pequena região do espaço e marquei duas galáxias com um ponto vermelho e um verde para permitir que fossem identificadas. Todas as outras galáxias são marcadas com um ponto branco. A parte superior do diagrama mostra a teoria do Big Bang, onde as distâncias entre todas as galáxias aumentam à medida que o Universo se expande. Na teoria do estado estacionário, mostrada na parte inferior do diagrama, a distância entre as galáxias vermelha e verde aumenta, mas galáxias extras são criadas, então a distância média entre as galáxias não muda. Na verdade, se a teoria do estado estacionário fosse verdadeira, um observador mediria os mesmos valores de:

  • a densidade média do Universo,
  • distância média entre galáxias,
  • brilho médio das galáxias
  • como a velocidade com que as galáxias se afastam varia com a distância

em todas as regiões do Universo em qualquer momento no passado ou no futuro.

Uma das características elegantes da teoria do estado estacionário é que, como o Universo é infinitamente antigo, a questão de sua origem não se coloca. Sempre existiu. Ao contrário da teoria do Big Bang, a teoria do estado estacionário não tem nenhum ponto distante no tempo, quando um & # 8216evento de criação & # 8217 ocorreu fazendo com que o Universo passasse a existir. Para Fred Hoyle, que era um ateu convicto, essa era uma característica particularmente atraente da teoria.

Declínio da teoria do estado estacionário

A teoria do estado estacionário era muito popular na década de 1950. No entanto, evidências contra a teoria começaram a surgir no início dos anos 1960. Em primeiro lugar, as observações feitas com radiotelescópios mostraram que havia mais fontes de rádio a uma longa distância de nós do que seria previsto pela teoria. Por longa distância, quero dizer bilhões de anos-luz. Por causa do tempo que leva a luz para chegar até nós, quando olhamos para objetos a bilhões de anos-luz de nós, estamos olhando para trás bilhões de anos no tempo. Portanto, o que essas observações diziam é que havia mais fontes de rádio cósmico bilhões de anos atrás do que agora. Isso sugere que o Universo está mudando ao longo do tempo, o que contradiz a teoria do estado estacionário

Outra evidência para desacreditar a teoria surgiu em 1963, quando uma nova classe de objetos astronômicos chamados quasares foi descoberta. Esses são objetos incrivelmente brilhantes que podem ter até 1.000 vezes o brilho da Via Láctea, mas são muito pequenos quando comparados ao tamanho de uma galáxia. Os quasares só são encontrados a grandes distâncias de nós, o que significa que a luz deles foi emitida há bilhões de anos atrás. O fato de que os quasares são encontrado no início do Universo fornece fortes evidências de que o Universo mudou ao longo do tempo.

Um quasar. Imagem do ESO

No entanto, o verdadeiro prego no caixão da teoria do estado estacionário foi a descoberta em 1965 da radiação cósmica de fundo em microondas. Esta é uma radiação de fundo fraca que preenche todo o espaço e é a mesma em todas as direções. Na teoria do Big Bang, essa radiação é uma relíquia ou instantâneo da época em que o Universo era jovem e quente e foi previsto antes de ser descoberto. No entanto, na teoria do estado estacionário é quase impossível explicar a origem desta radiação.

A teoria do estado estacionário é uma boa teoria?

Pelas razões apresentadas acima, no início da década de 1970, a teoria do estado estacionário não era mais aceita pela grande maioria dos cosmologistas. Atualmente, acredita-se que a teoria do Big Bang explica a origem do Universo. No entanto, apesar disso, ainda pode ser argumentado que a teoria do estado estacionário é uma boa teoria.

Nas palavras de Stephen Hawking:

& # 8216a teoria do estado estacionário era o que Karl Popper chamaria de uma boa teoria científica: ela fazia previsões definidas, que podiam ser testadas por observação e possivelmente falsificadas. Infelizmente para a teoria, eles foram falsificados & # 8217 (Ref 1).

Imagem da NASA

Leituras adicionais e postagens relacionadas

Atualização 1 de outubro de 2020, novo canal do YouTube explicando a ciência

Um vídeo contendo parte do material desta postagem pode ser visualizado no canal do YouTube Explicando a Ciência.

1 Para criar matéria continuamente e conduzir a expansão do Universo.Fred Hoyle introduziu no modelo de estado estacionário algo que ele chamou de campo C, onde C significa criação.


Velocidade da luz

Estamos aqui na Terra no sistema solar na Via Láctea da Galáxia para mergulhar no espaço, para viver em outro mundo, talvez Marte, Vênus ou outro.
No final, não é justo ficarmos com a ignorância de algumas tecnologias difíceis, pois devemos nos reconhecer mais profundamente no espaço para ver a realidade e a verdade por trás do mistério da dificuldade porque estamos aqui. Estamos sozinhos? O Alien existe? Por que tudo fora do espaço é definido como infinito e finidade ou distância, estrelas estão a milhões de anos-luz de distância e ainda não viajamos para lugar nenhum e até agora não podemos fazer isso. Isso é injusto. Portanto, há uma realidade por trás da dificuldade natural por si só. Existe um truque de compreensão.
A velocidade da luz é bela em seu número, assim como na natureza, no espaço e em todo o universo.

A velocidade da luz é igual a C = π Megameters / Centissegundo que é C = 3,141592653. MillionsMeters / Centisecond
C = 314 159. 2653. Km / s
C = 314 159 265. 3. m / se é apenas 299 792 458 m / s em vácuo, mas no vazio absoluto a luz viaja cerca de aprox. 14 milhares de km por segundo. mais.
Eles medem cerca de luz. 300 000 km / s por volta de 1983, mas a realidade hoje é que a velocidade da luz é de aprox. igual a 314 159 km / s.
A velocidade da luz é igual a C = π Mm / Cs
Como costumávamos saber disso
Velocidade = Gravidade x Tempo
Velocidade = centro da gravidade da Terra x Tempo da Terra que se move ao redor do sol em 1 ciclo.
Portanto, a Velocidade deve estar sempre no equilíbrio de C =

23,9 horas x 60 min. X 60 seg. = Π MegaMeters / centissegundo

O mesmo para em outro formato de fonte de luz planetária.
Por outro lado, a luz em Marte ou em qualquer lugar do universo tem a mesma proporção que também é igual a Pi, mas em nosso sistema solar a velocidade de Marte é tão especial em seu cálculo elíptico que dá a este planeta uma característica única que a luz de Marte viajaria na velocidade da Luz C = π na explosão do big bang do buraco negro do jeito que se tornou agora e viveu para trás até agora, pois é o tempo passado da terra e a Luz de Vênus é o futuro da terra na linha do tempo do sistema solar. é por isso que seu machado de rotação é no sentido horário e como vemos a proporção do diamante da espiral da galáxia Pi no espaço-tempo faz o buraco negro possuir a imensa gravidade sem tempo nenhum espaço que contém conexão de túnel no passado presente futuro futuro cronograma de planetas entre terra para fazer a vida na terra respirar no presente por aqueles sistema solar galáctico de equilíbrio.
Então, quando a colônia Humana for viver Marte ou Vênus no Futuro, talvez eles tenham uma Vida extraordinariamente mais longa e vivam o passado e o futuro da Terra ali.
Além disso, talvez haja um Portal estelar que tenha todo o poder de teletransportar humanos para outras galáxias ou criariam um foguete antigravitacional que levaria humanos para exploração mais rápida de anos-luz, pois o cálculo será diferente quando C = π = 314159,2653. km / se a luz se propaga no espaço-tempo da gravidade. Portanto, a distância do espaço-tempo varia de cada forma de cálculo entre planetas e galáxias. Por outro lado, não há nada mais rápido do que a própria Luz e a Luz da galáxia central criou o buraco negro quazar de elétrons para fazer com que as matérias do sistema planetário vivessem a dimensão tempo-espaço.

Nós, como humanos, ainda estamos muito longe de poderosas tecnologias de teletransporte e descobertas extremamente profundas.
É tão difícil para o humano nadar mais no espaço da mesma maneira que estudar as partículas infinitamente menores dos quarks.
Finalmente, um dia o cientista usará a teoria C = π e descobrirá mais mistérios não resolvidos, mecânica quântica de espaço-tempo e problemas matemáticos.
A vida poderia existir em nossa galáxia ou fora para estar aqui se buscarmos melhores tecnologias na compreensão da mecânica da velocidade da luz.


A galáxia mais distante do universo

“As pessoas às vezes dizem que a beleza é superficial. Isso pode ser verdade. Mas pelo menos não é tão superficial quanto o pensamento. Para mim, a beleza é a maravilha das maravilhas. Só as pessoas superficiais não julgam pelas aparências. O verdadeiro mistério do mundo é o visível, não o invisível. ” -Oscar Wilde

Além do planeta Terra, além de todas as estrelas no céu noturno e além da galáxia da Via Láctea, há literalmente um universo inteiro lá fora.

Quanto mais longe podemos olhar, mais galáxias podemos ver. Tanto quanto nossos instrumentos nos levaram, sempre encontramos mais e mais galáxias preenchendo as profundezas mais escuras que já fomos capazes de perscrutar. Mesmo as áreas mais escuras e desprovidas de luz que podemos encontrar, se olharmos por muito tempo, acabarão por revelar esses Universos-ilhas aos nossos telescópios.

Eu posso até te mostrar o single a maioria galáxia distante que já encontramos: seu nome é UDFj-39546284. Sua luz viajou em nossa direção por 13,4 bilhões de anos, atualmente está a cerca de 33 bilhões de anos-luz de distância, e toda a matéria no Universo tinha meros 370 milhões de anos - ou apenas 2,6% de sua idade atual - quando a luz foi emitido a partir dele.

Crédito da imagem: NASA, ESA, G. Illingworth (Universidade da Califórnia, Santa Cruz), R. Bouwens (Universidade da Califórnia, Santa Cruz e Universidade de Leiden) e a equipe HUDF09.

Mas isso é apenas o atual recordista. Nossa lista de registros de distância muda constantemente, porque a realidade é esta: ainda não detectamos as primeiras estrelas ou galáxias do Universo. Nossos instrumentos - até agora, pelo menos - simplesmente não foram construídos para isso.

Afinal, isso pode parecer contra-intuitivo para você. Você deveria apenas ser capaz de apontar seu telescópio para um local no céu, e se você apontá-lo por tempo suficiente, reunindo luz suficiente, não deveria eventualmente vê algo se há algo lá?

Afinal, isso é algo que fizemos com o telescópio espacial Hubble e uma das maneiras de descobrirmos alguns dos atual detentores de registros cósmicos. Mas há um limite intrínseco para o que algo como o telescópio espacial Hubble verá. E, infelizmente, não tem nada a ver com a localização da galáxia mais distante.

Os telescópios, como qualquer instrumento, são limitados pelas leis da física. No caso particular de um telescópio, ele é limitado pelo tamanho do espelho primário - ou pelo poder de coleta de luz do telescópio - e pelos comprimentos de onda de luz que seus instrumentos podem detectar. Você tem que escolher um comprimento de onda se você apenas "conseguir tudo", você simplesmente será inundado pelo sinal mais forte que existe. E, como você deve ter adivinhado, os objetos têm aparências e propriedades muito diferentes quando você olha para eles em comprimentos de onda diferentes.

O que isso tem a ver com galáxias distantes? Acontece que não se espera que galáxias no início do Universo sejam todas naquela diferente das galáxias de hoje. Eles ainda serão alimentados por estrelas, a grande maioria das estrelas ainda estará fundindo hidrogênio em hélio em seu núcleo e ainda emitirão luz da maneira que a grande maioria das estrelas o faz hoje. Isso deve ser verdade quer o Universo tenha 10%, 1% ou mesmo apenas 0,01% de sua idade atual!

Exceto por detalhes minuciosos, estrelas e galáxias funcionam praticamente da mesma maneira em todos os momentos e em todas as distâncias.

Mas mesmo que o origens de luz não são muito diferentes dos que estão por perto, eles têm uma jornada infernal para chegar até nós. Por um lado, o Universo está se expandindo, o que significa que quanto mais longe uma galáxia está, mais a luz estará esticado, ou redshifted, devido à expansão do Universo. Quanto mais tempo a luz tem que viajar para chegar aos nossos olhos, mais tempo a expansão do Universo tem para afetar o comprimento de onda de todos os fótons vindos dele, como este vídeo de Rob Knop, abaixo, demonstra.

Vou te dizer uma coisa: então, se você está procurando uma luz visível para um objeto que é realmente, realmente longe, você só vai ver a luz que estava no ultravioleta quando foi emitido! Toda a luz visível que você estava procurando? Isso foi alterado para o infravermelho. Assim, com o Hubble - um telescópio que foi projetado para observações de luz visível - você está muito limitado no que se refere ao que pode ver.

Mas as coisas ficam ainda piores em distâncias muito grandes.

Você vê, o Universo, durante os primeiros milhões de anos, não consistia em algum estrelas em tudo. Era simples, uma vez que se expandiu e resfriou o suficiente para formar átomos neutros, apenas cheio desses átomos neutros e chatos. Demorou muitos milhões de anos para que a contração gravitacional funcionasse bem o suficiente para que as primeiras estrelas se formassem e, quando finalmente o fizeram, a luz das estrelas tinha este terrível problema: em qualquer direção que tentasse ir, ela simplesmente encontraria átomos neutros. Se isso é a luz que estamos interessados ​​em ver, só temos duas opções.

Opção 1: espere que a luz ultravioleta das estrelas reionize o Universo, de modo que ele não absorva mais a luz, e então observe a luz (desviada para o vermelho) que vem dos primeiros objetos que podemos ver. Esta é a solução insatisfatória com a qual estamos presos por enquanto, o que significa que não são indo ver os primeiros objetos sempre com esta estratégia. O hidrogênio neutro é incrivelmente irritante, do ponto de vista de um astrônomo, porque uma das coisas em que é extraordinário é em absorver luz de alguns comprimentos de onda específicos.

Mas o fato de que muitos, vários redshifts conspiram junto com o hidrogênio neutro significa que praticamente toda a luz se foi no momento em que chega aos nossos olhos. A luz ultravioleta se foi, a luz visível se foi e até mesmo a maior parte da luz infravermelha se foi no momento em que chega até nós. O Universo torna-se reionizado em apenas cerca de um redshift de 6, enquanto as primeiras galáxias estavam provavelmente se formando entre o redshift 20 e 30, e as primeiras estrelas entre o redshift 50 e 75.

Como resultado, toda a luz que você esperaria ver acima de um determinado comprimento de onda é efetivamente "cortada" por esse hidrogênio neutro intermediário, e esse corte é conhecido como vale de Gunn-Peterson, que é claramente visível no desvio para o vermelho mais alto quasares mostrados abaixo.

Portanto, podemos construir um telescópio infravermelho cada vez melhor para procurá-los em redshift cada vez mais alto, e seremos capazes de capturar objetos cada vez mais cedo. Este é o plano para o Telescópio Espacial James Webb, que será cerca de 100 vezes mais sensível que o Spitzer, atualmente o recordista do telescópio infravermelho mais sensível de todos os tempos. (Para saber mais sobre James Webb, veja aqui.)

Mas isso não será perfeito, de forma alguma. Se quiséssemos verdadeiramente chegar aos primeiros objetos, teríamos que usar um truque para o qual, tecnologicamente, ainda não estamos preparados.

Opção 2: podemos pegar a luz que começa no infravermelho, porque a luz infravermelha é praticamente imune ao hidrogênio neutro! Para que a luz possa deixar nosso muito primeiro estrelas e galáxias, passam através do gás neutro intermediário sem perturbações e, eventualmente, alcançam nossos olhos, desviados para o vermelho ainda mais no infravermelho, tão longe que é quase (mas não exatamente) na região de microondas do espectro!

É bom que estejamos não na região de micro-ondas do espectro, para ser honesto, porque há um fundo de micro-ondas cósmico que tornaria essa luz totalmente indetectável.

Mas, poderíamos ver essa luz infravermelha distante do início do Universo?

Infelizmente, também existe um fundo infravermelho cósmico e, no momento, não sabemos como lidar tecnicamente com ele.

De onde vem esse fundo infravermelho? Acredite ou não, o mesmo hidrogênio neutro que é tão transparente à luz infravermelha também é muito bom em absorver UV e luz óptica.

Bem, como toda matéria, ela vai irradiar novamente essa energia e, quando o faz - assim como a Terra faz - ela a irradia no infravermelho. Então, o mesmo hidrogênio neutro que é transparente à luz infravermelha também é um tremenda fonte de luz infravermelha.

E agora, não sabemos - nem mesmo em princípio - como extrair um sinal das primeiras estrelas contra este fundo infravermelho cósmico.

Então, quando ouço sobre as mais novas grandes notícias do Universo distante, ou alguém perguntando a que distância está a galáxia mais distante, é ótimo que estejamos dando mais um passo em nossa compreensão. Mas não vamos fingir que temos o primeiro de algo que ainda temos um longo caminho a percorrer para chegar lá! A galáxia mais distante do Universo está lá fora, mas vamos ter que realmente fazer um investimento se quisermos encontrá-la!


Se a distância entre as galáxias está aumentando e a velocidade da luz é constante, a maior parte da luz do universo nos alcançará? - Astronomia

O que é luz? A luz é uma onda eletromagnética. mudando a força elétrica e magnética.

comprimento de onda (lambda) = distância entre ondas período (P) = tempo entre ondas frequência (f) = número de ondas por unidade de tempo Demonstração: corda ponderada Analogia: Ônibus [BE: 1747 (onda)] Universo mecânico, Programa 40: capítulo 4 - ondas de luz 10 - Newton 11 - Huygens 12-15 - ondas 17 - linhas de força 19 - carga oscilante 40 - telescópio

A luz é um fluxo de fótons Fótons de energia mais alta = luz de comprimento de onda mais curto efóton = hf = hc / lambda

Doppler Shift A luz da fonte que se aproxima é desviada para o azul, a luz de uma fonte que se afasta é desviada para o vermelho. vídeo de demonstração de tanque de água de analogia com ônibus

Lei de Hubble - Quanto mais longe uma galáxia está, mais rápido ela se afasta de nós. medindo velocidades: Doppler shift Redshift -
medindo distâncias: Brilho Mais longe parecem mais fracos É preciso saber o quão brilhante realmente é - vela padrão Objetos mais brilhantes = supernova (estrelas explodindo) Deve calibrar o brilho brilho - Atividade de expansão Resultados da atividade de expansão


& nbsp
Velocidade = constante de Hubble x distância

Deve ter certeza de ter uma amostra representativa do universo. As estrelas são organizadas em galáxias.

As galáxias são organizadas em aglomerados de galáxias.

Aglomerados de galáxias são organizados em superaglomerados.

Precisa amostrar vários superaglomerados para ter uma amostra representativa.

Sem centro para o universo

Idade do Universo

2 bilhões de anos. Menos de idade das rochas mais antigas da Terra. Escala de distância atual 10 vezes maior, idade de 13 a 15 bilhões de anos.

Escala do Universo

Céu noturno está escuro

  1. O universo só existiu por um tempo finito
  2. Não consigo ver longe o suficiente para ser bloqueado pela estrela
  3. O universo está se expandindo
  4. A luz de estrelas distantes é vermelha deslocada para energia muito baixa

A expansão do universo é constante, desacelerando ou acelerando?

    Teoria da Gravidade de Newton

Cada objeto atrai todos os outros objetos pela força da gravidade.
Uma Força é um empurrão ou um puxão.
A gravidade é uma atração.
A fonte da gravidade é a massa (quantidade de matéria, não volume): Mais massa -> gravidade mais forte. Distância maior -> gravidade mais fraca.


& nbsp
Gravidade F = G M m / D 2 & nbsp

Aqui, a gravidade F é a força da gravidade entre as duas massas M & amp m, D é a distância entre as duas massas e G é um número para fazer as unidades aparecerem corretamente.

A gravidade nos mantém na Terra A gravidade mantém a Terra em órbita ao redor do Sol A gravidade mantém o Sol na Via Láctea

Predição: A atração entre todas as galáxias e aglomerados de galáxias no universo deve desacelerar a expansão do universo! Demonstração: bola de remo

Gravidade é geometria: a massa distorce o espaço-tempo. O espaço-tempo distorcido controla como os objetos se movem.
Analogia: berlindes

Previsões: Tudo que viaja pelo mesmo espaço se move no mesmo caminho.
A luz é atraída pela gravidade: Curvatura da Luz pelo Sol
Vídeo: Universo Mecânico, programa 25, capítulo 29 A luz tem energia, sem massa

  1. Energia cinética: energia de movimento
    mova-se mais rápido -> mais energia -> mais massa
  2. Energia potencial: (trabalho necessário para superar uma força)
    Força repulsiva -> deve trabalhar para aproximar os objetos -> mais energia quando próximos
    Força atrativa -> deve funcionar para separar objetos -> mais energia quando distantes

Observação: a expansão do Universo está se acelerando (acelerando)

Conclusão: Deve haver algo com pressão negativa que forneça grande parte da massa do universo no momento

Atom - átomo diferente para cada elemento. Núcleo orbitado por elétrons. Núcleo - Composto por prótons (carga +) e nêutrons (carga 0). Contém a maior parte da massa dos átomos. Elétrons (- carga) - Núcleo de órbita, atraído pela força elétrica. Força elétrica - produzida por carga, cargas opostas se atraem, como cargas se repelem. Diminui com a distância (como a gravidade) Elemento determinado pelo número de prótons no núcleo (H tem 1 próton, He tem 2 prótons, C tem 6 prótons). [BE: 1764 (átomo de He)] Modelo bruto - átomo = sistema solar Se pessoa = próton ou nêutron, elétron = algodão doce orbitando a 100 km (60 mi) de distância (Flint). Se núcleo = passa, elétron = 400 m de distância, próximo átomo a 2,5-25 mi de distância. Se sol = passa, Terra = 1 m de distância, estrela mais próxima a 300 km de distância

O Universo inicial era quente e expansão densa -> resfriamento (exemplo soprando na comida) Expansão -> coisas mais distantes (densidade mais baixa) Voltando no tempo, quando o universo era menor, era mais quente e mais denso do que hoje. No início, as colisões tão quentes do universo destruíram os núcleos tão rápido quanto se formaram. Quando o universo resfriou a cerca de 50 vezes mais quente do que o centro do Sol, os núcleos poderiam manter juntos prótons + nêutrons -> deutério (H com nêutron extra)

deutério + próton + nêutron -> hélio Predição: a quantidade de deutério depende da densidade no universo inicial Maior densidade -> menos deutério Mais é convertido em He

Observação: D / H = (3 + -0,2) x10 -5 Absorção de luz de quasares distantes por nuvens de gás hidrogênio situadas entre o quasar e nós em grande redshift (z> 2)

Conclusão: a matéria comum é apenas 4% de toda a matéria do universo.
Pergunta: qual é o resto do problema?

O universo jovem era OPACO. Quando o universo tinha cerca de 1/1000 do seu tamanho atual, os elétrons não podiam ficar ligados aos prótons, pois os átomos H com temperatura = 3000K (metade da superfície do Sol) os fótons tinham átomos de alta energia e os elétrons se moviam rapidamente e colidiam fortemente cada vez que um elétron foi ligado a um próton para formar um átomo de hidrogênio que foi eletrocutado por um fóton ou outro elétron com energia suficiente para separá-los novamente. Antes disso, elétrons e prótons não estavam ligados uns aos outros, mas se moviam de forma independente. Os fótons são facilmente espalhados por esses elétrons livres (a direção em que se movem é alterada). Os fótons não podiam viajar para longe -> o universo era opaco exemplo: banco de névoa

Os fótons se movem livremente pelo universo desde que ele se tornou transparente. O universo está cheio desses fótons. Eles vêm até nós de todas as direções. A radiação é quase isotrópica - fótons de todas as direções têm quase a mesma energia

O espectro da energia do fóton é o do equilíbrio térmico (corpo negro) Equilíbrio = em equilíbrio, tudo na mesma temperatura

  • A temperatura do universo é agora 2.725 K
  • O universo já foi quente e denso o suficiente para os fótons e a matéria estarem em equilíbrio térmico
  • Universo é quase isotrópico e homogêneo
  • Se o universo é tão isotrópico e homogêneo, como as estrelas, galáxias e aglomerados de galáxias - a estrutura não homogênea do universo - se formaram
  • A Terra está se movendo através do espaço, por que não vemos o deslocamento Doppler dos fótons CMB.

Agora veja as flutuações de dT / T = 10 -5, as sementes da estrutura atual & nbsp em grande escala

Conclusões: O tamanho das flutuações no tempo que o universo tornou-se transparente é o correto para produzir as galáxias e aglomerados de galáxias que vemos hoje. O espaço é plano (sem curvatura em grande escala, apenas localmente) O universo está se expandindo em sua velocidade de escape Velocidade de escape = velocidade necessária para escapar da atração da gravidade A matéria normal é apenas 4% do necessário para tornar a gravidade forte o suficiente para que velocidade de expansão = velocidade de escape . Qual é o resto? Existe algum tipo (desconhecido) de matéria escura que contribui com cerca de 30% da matéria (gravidade) do universo. Pelos movimentos das estrelas em galáxias e galáxias em aglomerados de galáxias, sabemos que existe 7 a 8 vezes mais gravidade do que a que pode ser produzida pela matéria comum. Pela curvatura da luz de quasares distantes ao redor de galáxias e aglomerados de galáxias, chamados de lentes gravitacionais, sabemos que há 7 a 8 vezes mais gravidade do que a que pode ser produzida pela matéria comum.

2/3 da gravidade do universo deve ser produzida por algo estranho que fornece a massa para gerar a gravidade, mas tem uma pressão negativa para fazer a expansão do universo acelerar.

Composição do Universo: 4% de matéria comum (prótons, nêutrons, elétrons, neutrinos) 30% de matéria escura fria (não comum, mas sem pressão) 66% algo com energia negativa

Problema: a Terra não pode ser mais velha que o universo. a idade de expansão originalmente determinada por Hubble era de 2 bilhões de anos, a idade das rochas mais antigas da Terra é de 3,5 bilhões de anos. Solução: o Universo existiu desde sempre. As propriedades médias do universo não mudam. As galáxias se separam, novos átomos de hidrogênio se formam para preencher o espaço e se condensam em novas galáxias. Teoria desenvolvida de formação de elementos pesados ​​em estrelas. Reprovado, mas foi produtivo Predição: o universo não muda Testes: Quasares vistos apenas há muito tempo (muito longe). Radiação de fundo de microondas cósmica -> o universo já foi quente e denso

Expansão -> resfriamento. No passado, a matéria e a radiação eram mais quentes e mais densas. Cenário Era do Equilíbrio Muito quente. Todas as reações nucleares muito rápidas. Os fótons têm uma energia enorme, destroem núcleos. Muito quente para núcleos. Era da Nucleosíntese Primordial, 3 min 10 9> T> 10 7 K. Frio o suficiente para núcleos (fótons têm pouca energia para destruir núcleos), Fuse prótons e nêutrons -> deutério e hélio. Escala do universo = 10 -9 a 10 -7 presente Era da Radiação, 30 min Muito frio para fusão, muito quente para átomos. Elétrons, prótons, núcleos de hélio e fótons livres. Universo opaco. Recombinação, desacoplamento, t = 3-4 cem mil anos: T = 3000 K tamanho = 1/1000 presente, redshift = 1000 Frio o suficiente para átomos. Elétrons e núcleos se combinam. O universo se torna transparente. Matéria e radiação não estão mais em equilíbrio térmico uma com a outra Escala do universo = 10 -3 atual Era das galáxias, t> milhões de anos: Nuvens de hidrogênio e gás hélio se contraem para formar galáxias. Predições: fótons de quando o universo era hélio quente e deutério da nucleossíntese primordial

Consulte a Fig P17, página 12.
1º de janeiro, meia-noite: Big Bang
1 de janeiro, 2 horas após a meia-noite: o universo torna-se transparente, radiação CMB emitida
10 de setembro: Formação do Sol e do sistema solar
31 de dezembro, início da noite: primeiros humanos

(i) 3 K de radiação de fundo - fótons que chegam até nós de quando o universo se tornou transparente a. A existência de radiação de fundo 3 K significa que o universo já foi quente. b. A temperatura atual nos permite calcular a temperatura do universo primordial.

c. A uniformidade da radiação de fundo mostra que o universo era muito uniforme.
Resultados Cobe
d. Determine nosso movimento através do universo (ii) Hélio e Deutério

uma. Por que quente? b. Por que tão uniforme - radiação de 3 K? c. Por que quase plano? d. Origem das irregularidades que se transformam em estrelas e galáxias?

Universos muito primitivos (Era do Equilíbrio) se expandiram enormemente suaviza as flutuações, aplaina o espaço-tempo.

Densidade infinita, singularidade, no início do universo implica gravidade tão forte efeitos quânticos importantes Classicamente: ou existiu para sempre, ou então começou na singularidade Mecânica quântica: possível para o espaço-tempo ser finito, mas não ter limite, sem singularidade Exemplo: Vértice de cone (origem do tempo) vs. pólo N na esfera (não é uma localização especial) Tempo exatamente como as coordenadas espaciais, se o início do tempo é arredondado como uma esfera, então não é um ponto especial Implicação: universo autocontido, Não criado ou destruído. Apenas é.

  • galáxias -> velocidade de expansão = 10 x velocidade de escape
  • aglomerados de galáxias -> velocidade de expansão = 3 x velocidade de escape

2. Geometria do Universo

uma. Se velocidade de expansão> velocidade de escape, o Universo se expandirá para sempre O Universo é infinito O Universo tem uma geometria semelhante a uma sela b. Se velocidade de expansão = velocidade de escape, o Universo se expandirá para sempre O Universo é infinito O Universo tem geometria plana c. Se a velocidade de expansão, o Universo irá parar de se expandir e se contrair, o Universo é finito, mas não tem limite, o Universo tem uma geometria esférica como

3. Uma Predição Detalhada do Destino do Universo em 2. (a) ou 2. (b) Geometria

uma. 10 0-4 bilhões de anos: Era dominada pela radiação assume o cenário de formação do Big Bang como acima termina na recombinação b. 10 6-14 bilhões de anos: Galáxias da Era Estelífera (grupos de estrelas) são os blocos de construção do Universo A maior parte da formação de estrelas ocorre quando as galáxias colidem, o que é comum. Estamos agora em 10 10,2 Termina quando nenhuma nova estrela se forma c. 10 15-37 bilhões de anos: Era Degenerada tudo o que resta são os restos
das estrelas são buracos negros, anãs brancas, estrelas de nêutrons, planetas e estrelas falidas
de galáxias com buracos negros supermassivos, apenas o buraco negro
Termina quando os prótons decaem e destroem tudo com prótons d. 10 38-100 bilhões de anos: Era do buraco negro apenas buracos negros, pois eles não têm prótons Termina quando os buracos negros evaporam via radiação Hawking e. 10+ bilhões de anos: fótons da Era das Trevas (baixa energia), elétrons, pós-nitrons, neutrinos nunca termina [American Scientist, maio-junho de 1997, pp 223-225] [Laughlin et al., Reviews of Modern Physics, abril de 1997]

15%)
& nbsp & nbsp i. Disco jovem estrelas, gás e poeira gira ii. Componente esférico - estrelas antigas de halo e núcleo, sem gás ou poeira

Galáxias S0 - variedade incomum de espiral i. Disco - estrelas velhas, sem gás ou poeira ii. Componente esférico - Núcleo e Halo

70%)
Componente esférico - Núcleo e Halo Estrelas antigas, sem gás ou poeira Sem disco. Alguns giram.

c. Galáxias irregulares - como as nuvens de Magalhães da Via Láctea

d. Galáxias incomuns se parecem com um dos 3 tipos acima, mas Chain perturbado ou Merging # 39 de HST DEEP

2. Classificação por espectros

95%) espectro estelar - linhas de absorção em espectro contínuo b. Galáxias ativas (

5%) emissão não térmica i. Rádio Galáxias Excesso de emissão de rádio. Radiação síncrotron de elétrons muito rápidos movendo-se através de um campo magnético Grandes regiões de emissão de lóbulo duplo. Frequentemente conectado à galáxia por jatos.
& nbsp & nbsp ii. Quasars Amplas linhas de emissão. Grande deslocamento para o vermelho -> grande distância. Nenhum perto. Brilhante, mas distante -> muito luminoso. Fonte de energia? O brilho varia no tempo -> tamanho pequeno (= sistema solar) Quasares ocorrem em galáxias Uma galeria de imagens de quasares c. Centro da Via Láctea Emissão de rádio Linhas de emissão largas -> alta velocidade (orbital ou térmica) -> alta massa (= 10 ^ 6 Msun no tamanho do sistema solar) d. Modelo Necessita de grande quantidade de energia A única fonte é Gravitacional Energia Potencial do Gás de Buraco Negro supermassivo cai, fica muito quente, emite fótons energéticos, Gira rapidamente, colima os jatos. Evidência: velocidade de rotação do gás e estrelas próximas aos centros das galáxias.

3. Distribuição em grande escala

Aglomerados de galáxias. Espirais encontradas principalmente no campo, pequenos grupos e regiões externas de aglomerados. Elípticas e S0 dominam em centros de aglomerados ricos. Galáxias distribuídas como superfícies de bolhas que se cruzam. A maioria das galáxias em arcos onde as superfícies das bolhas se cruzam, Em seguida, a maioria das galáxias nas superfícies das bolhas (folhas), Menos galáxias no interior das bolhas (vazios).

Grupo de Coma de Virgem Grupo de Coma

Instabilidade gravitacional Pequeno excesso de matéria -> ligeiro excesso de gravidade A matéria cai no poço gravitacional, aumenta a gravidade Mais matéria puxada por mais gravidade A magnitude das variações de densidade aumenta

    massas menores são impedidas de entrar em colapso por pressão
    estruturas menores se fundem para formar grandes galáxias de gás em galáxias supergrandes que não teriam tempo de esfriar ainda para formar estrelas

Na maioria, eles vêm em 3 tipos: Irregulares - Nuvens de Magalhães [BE 3052,3055] Espirais - Andrômeda [Be 2723, 2727] Elípticas - companheiros de Andrômeda Nota: cor das estrelas, poeira, aglomerados globulares. Que tipo é a Via Láctea?

1. Reconhecimento da Natureza da Via Láctea

uma. Faixa de luz no céu - Disco fino de estrelas [BE 2659] b. Distribuição de estrelas - sol perto do centro
"Universo Kapteyn" de 1922

c. Distribuição do cluster globular BE 1963,1965,1966,1967,1968] distribuição esférica, diâmetro 10 5 LY, centrado em um lado Sol = 3x10 4 LY do centro da Galáxia d. Poeira interestelar - obscurece estrelas distantes e. Universo da Ilha vs. Uma de Muitas Galáxias

2. Componentes da Via Láctea

uma. Estrelas de disco de 0 a 10 bilhões de anos, inclui aglomerados abertos (galácticos).
[Visible Light BE 2659] Nuvens de poeira. (IR mostra poeira BE 2669) Nuvens de gás. [Rádio: hidrogênio neutro BE 2661, H frio2 BE 2664] Órbitas quase circulares, situam-se no plano comum. [BE 2686] (Semelhante aos planetas do sistema solar.) Braços espirais Visão aérea [BE 2650-2652], Estrutura "explodida" aparente na sequência principal maciça, jovem, azul estrelas (não estrelas de idade intermediária como o Sol), estrelas maciças têm vidas tão curtas, não têm tempo para se mover de seu local de nascimento. Distribuição de gás H - observações de rádio Local de nascimento das estrelas Os braços espirais da teoria das ondas de densidade são ondas de compressão que se movem através da galáxia reunindo estrelas e nuvens. Demonstração "Disk in a Dishpan" mostrando as estrelas do disco se movendo como um fluido A curva de rotação mostra que a velocidade do gás depende do local no disco.

eu. Halo Old (10-18 bilhões de anos) Estrelas, principalmente gigantes vermelhas e estrelas vermelhas de MS. Clusters Globulares. (Pouco gás ou poeira.) [Andromeda: BE 2726] Orbita elipses alongadas, orientadas aleatoriamente. (Semelhante aos cometas do sistema solar.) Ii. Saliência nuclear (esferóide achatado) Saliência no centro da galáxia [na direção de Sagitário: BE 2686]. Estrelas velhas e jovens. Gás Quente e Poeira. iii. Centro da galáxia Nuvens de gás quente em alta velocidade 5x10 5 Msol dentro de 10 UA. Buraco negro? [BE 2585,2589,2602]

Nuvens de Magalhães, esferoidais anãs


deDr. Walt Brown
(O artigo original foi publicado no livro, No início , e podem ser encontrados no site da Walt & rsquos aqui)
Para ler um artigo complementar sobre o mesmo assunto, leia também este artigo: Por que o universo parece estar se expandindo?

A lógica por trás dessa pergunta comum tem várias suposições ocultas, duas das quais são abordadas pelas seguintes perguntas em itálico:

  1. O espaço, junto com a luz emitida pelas estrelas, foi rapidamente expandido logo após o início da criação? Nesse caso, a energia teria sido adicionada ao universo e à luz das estrelas durante esse alongamento. As páginas 334 e ndash338 mostram que a evidência científica favorece claramente essa explicação extensa em relação à teoria do big bang, que também afirma que o espaço se expandiu rapidamente. (No entanto, a teoria do big bang diz que toda essa energia de expansão, mais toda a matéria do universo, estava, no início dos tempos, dentro de um volume muito menor do que a cabeça de um alfinete.
  2. A luz das estrelas sempre viajou em sua velocidade atual - aproximadamente 186.000 milhas por segundo ou, mais precisamente, 299.792,458 quilômetros por segundo?

Medições históricas

Durante os últimos 300 anos, pelo menos 164 medições separadas da velocidade da luz foram publicadas. Dezesseis técnicas de medição diferentes foram usadas. O astrônomo Barry Setterfield, da Austrália, estudou essas medições, especialmente sua precisão e erros experimentais. 1 Seus resultados mostram que a velocidade da luz aparentemente diminuiu tão rapidamente que o erro experimental não pode explicá-lo! Nos sete casos em que os mesmos cientistas mediram novamente a velocidade da luz com o mesmo equipamento anos depois, sempre foi relatada uma diminuição. As diminuições eram frequentemente várias vezes maiores do que os erros experimentais relatados. Eu conduzi outras análises que ponderam (ou dão significado a) cada medição de acordo com sua precisão. Mesmo depois de considerar a ampla gama de precisões, é difícil ver como alguém pode afirmar, com qualquer rigor estatístico, que a velocidade da luz permaneceu constante. 2

M. E. J. Gheury de Bray, em 1927, foi provavelmente o primeiro a propor uma velocidade decrescente da luz. 3 Ele baseou sua conclusão em medições abrangendo 75 anos. Mais tarde, ele ficou mais convencido e publicou seus resultados duas vezes em Natureza, 4 possivelmente a revista científica de maior prestígio do mundo. Ele enfatizou, & ldquoSe a velocidade da luz é constante, como é que, invariavelmente, as novas determinações dão valores inferiores ao último obtido. Existem vinte e duas coincidências a favor de uma diminuição da velocidade da luz, enquanto não há uma única contra ela. & Rdquo 5 [grifo no original]

Embora a velocidade da luz medida tenha diminuído apenas cerca de 1% durante os últimos três séculos, a diminuição é estatisticamente significativa, porque as técnicas de medição podem detectar mudanças milhares de vezes menores. Embora as medições mais antigas tenham erros maiores, a tendência dos dados é surpreendente. Quanto mais para trás no tempo, mais rapidamente a velocidade da luz parece ter diminuído. Várias curvas matemáticas se ajustam a esses três séculos de dados. Quando algumas dessas curvas são projetadas no tempo, a velocidade da luz torna-se tão rápida que a luz de galáxias distantes poderia ter atingido a Terra em vários milhares de anos.

Nenhuma lei científica exige que a velocidade da luz seja constante. 6 Muitos simplesmente presumem que é constante e, claro, mudar as velhas formas de pensar às vezes é difícil. O cosmologista russo V. S. Troitskii, do Radiophysical Research Institute em Gorky, também está questionando algumas crenças antigas. Ele concluiu, independentemente de Setterfield, que tA velocidade da luz era 10 bilhões de vezes mais rápida no tempo zero! 7 Além disso, ele atribuiu a radiação cósmica de fundo em micro-ondas e a maioria dos desvios para o vermelho a essa velocidade da luz decrescente rapidamente. Setterfield chegou à mesma conclusão sobre redshifts por um método diferente. Se Setterfield ou Troitskii estiverem corretos, a teoria do big bang cairá (com um big bang).

Outros cosmologistas estão propondo uma enorme queda na velocidade da luz. 8 Vários de seus problemas teóricos com a teoria do big bang são resolvidos se a luz já viajou milhões de vezes mais rápido. 9

Tempo Atômico vs. Orbital

Por que a velocidade da luz diminuiria? T. C. Van Flandern, trabalhando no Observatório Naval dos EUA, mostrou que os relógios atômicos provavelmente estão diminuindo em relação aos relógios orbitais. 10 Os relógios orbitais são baseados em corpos astronômicos em órbita, especialmente a Terra e o período de um ano em torno do sol. Antes de 1967, um segundo de tempo era definido por acordo internacional como 1 / 31.556.925.9747 do tempo médio que a Terra leva para orbitar o sol. Por outro lado, os relógios atômicos são baseados no período vibracional do átomo de césio-133. Em 1967, um segundo foi redefinido como 9.192.631.770 oscilações do átomo de césio-133. Van Flandern mostrou que, se os relógios atômicos estão & ldquocorretos & rdquo, as velocidades orbitais de Mercúrio, Vênus e Marte estão aumentando. Conseqüentemente, o gravitacional & ldquoconstante & rdquo deve estar mudando. No entanto, ele notou que se os relógios orbitais são & ldquocorretos & rdquo, então a constante gravitacional é verdadeiramente constante, mas as vibrações atômicas e a velocidade da luz estão diminuindo. A variação entre os dois tipos de relógios era de apenas várias partes por bilhão por ano. Mas, novamente, a precisão das medições é tão boa que a discrepância provavelmente é real.

Pelas quatro razões a seguir, os relógios orbitais parecem estar corretos e as frequências atômicas provavelmente estão diminuindo ligeiramente.

  • Se os relógios atômicos e o estudo de Van Flandern & rsquos estiverem corretos, o & ldquoconstante & rdquo gravitacional deve estar mudando. Outros estudos não detectaram variações na constante gravitacional.
  • Se a velocidade orbital de um planeta aumentasse (e todos os outros parâmetros orbitais permanecessem os mesmos), a energia do planeta aumentaria. Isso violaria a lei de conservação da massa-energia.
  • Se o tempo atômico está diminuindo, então os relógios baseados no decaimento radioativo dos átomos também deveriam estar diminuindo. As técnicas de datação radiométrica indicariam idades muito antigas. Isso deixaria os relógios radiométricos mais alinhados com a maioria dos relógios de datação. Isso também explicaria por que nenhum isótopo primordial tem meia-vida inferior a 50 milhões de anos. Esses isótopos simplesmente decaíram quando as taxas de decaimento radioativo eram muito maiores. 11
  • Se as frequências atômicas estão diminuindo, então cinco & ldquoproperties & rdquo do átomo, como a constante de Planck & rsquos, também devem estar mudando. Estudos estatísticos de medições anteriores mostram que quatro dos cinco & ldquoconstantes & rdquo estão mudando & mdashand na direção certa. 12

Muitos de nós eram céticos em relação à afirmação inicial de Setterfield & rsquos, porque a diminuição nas medições da velocidade da luz cessou em 1960. Grandes mudanças ocasionais raramente ocorrem na natureza. As técnicas de medição eram precisas o suficiente para detectar qualquer diminuição na velocidade da luz após 1960, se a tendência dos três séculos anteriores tivesse continuado. Mais tarde, Setterfield percebeu que, a partir da década de 1960, relógios atômicos eram usados ​​para medir a velocidade da luz. Se as frequências atômicas estão diminuindo, então a quantidade medida (a velocidade da luz) e a ferramenta de medição recentemente adotada (relógios atômicos) estão mudando na mesma taxa. Naturalmente, nenhuma mudança relativa seria detectada, e a velocidade da luz seria constante no tempo atômico - mas não no tempo orbital.

Equívocos

A diminuição da velocidade da luz está em conflito com a afirmação frequentemente atribuída a Albert Einstein de que a velocidade da luz é constante? Na verdade. Einstein disse que a velocidade da luz não foi alterada pela velocidade da fonte de luz. Setterfield diz que a velocidade da luz diminui com o tempo.

Einstein & rsquos declara que a velocidade da luz é independente da velocidade da fonte de luz, é chamado de Segundo Postulado de Einstein & rsquos. (Muitos interpretaram mal isso como significando que & ldquoEinstein disse que a velocidade da luz é constante ao longo do tempo. & Rdquo) O segundo postulado de Einstein & rsquos é surpreendente, mas provavelmente verdadeiro.Não seria de se esperar que uma bola lançada de um trem rápido na direção para frente viajasse mais rápido do que uma bola lançada na direção oposta, pelo menos para um observador no solo? Embora isso seja verdade para uma bola lançada, algumas evidências experimentais indicam que não é verdade para a luz. 14 A luz, lançada de um trem em movimento rápido, viajará na mesma velocidade em todas as direções. Essa estranha propriedade da luz levou a uma teoria mais ampla da relatividade especial. 15

Algumas pessoas dão outra explicação de por que vemos estrelas distantes em um universo jovem. Eles acreditam que Deus criou um feixe de luz entre a Terra e cada estrela. Claro, uma criação produziria imediatamente coisas concluídas. Instantaneamente, eles pareceriam muito mais velhos do que realmente eram. Isso é chamado de & ldquocriação com a aparência da idade. & Rdquo O conceito é sólido. No entanto, para a luz das estrelas, isso apresenta duas dificuldades:

  • Estrelas brilhantes em explosão são chamadas de & ldquosupernovas. & Rdquo Se a luz das estrelas, aparentemente de uma supernova, foi criada a caminho da Terra e não se originou na superfície de uma estrela em explosão, o que explodiu? Apenas um feixe relativamente curto teria sido criado perto da Terra. Se a imagem de uma explosão foi criada naquele feixe de luz curto, então a estrela nunca existiu e a explosão nunca aconteceu. É difícil aceitar isso.
  • Cada gás quente irradia um conjunto único de cores precisas, chamado de Espectro de emissão. O envelope gasoso ao redor de cada estrela também emite cores específicas que identificam a composição química do gás. Como toda luz estelar tem espectro de emissão, isso sugere fortemente que uma luz star & rsquos se originou na star & mdashnot no espaço vazio e frio. Cada feixe de luz estelar também carrega outras informações, como a taxa de rotação da estrela, o campo magnético, a temperatura da superfície e a composição química dos gases frios entre a estrela e a Terra. Claro, Deus poderia ter criado este feixe de luz com todas essas informações nele. No entanto, a verdadeira questão não é & ldquoPoderia Deus ter feito isso? & Rdquo, mas & ldquoEle? & Rdquo

Observações Surpreendentes

A luz das estrelas de estrelas e galáxias distantes é desviada para o vermelho - o que significa que sua luz é mais vermelha do que se poderia esperar. Embora outras interpretações sejam possíveis, a maioria dos astrônomos interpretou o desvio para o vermelho como um efeito de onda, semelhante ao tom mais grave de um trem e assobia quando o trem está se afastando de um observador. Conforme o emissor da onda (trem ou estrela) se afasta de um observador, as ondas são esticadas, tornando-as mais baixas (para o trem) ou mais vermelhas (para a estrela ou galáxia). Quanto maior o redshift de uma estrela e rsquos ou galáxia e rsquos, mais rápido ele está supostamente se afastando de nós.

Desde 1976, William Tifft, astrônomo da Universidade do Arizona, descobriu que os desvios para o vermelho de estrelas e galáxias distantes normalmente diferem uns dos outros em apenas alguns valores fixos. 20 Isso é muito estranho se as estrelas estão realmente se afastando de nós. Seria como se as galáxias pudessem viajar apenas em velocidades específicas, saltando abruptamente de uma velocidade para outra, sem passar por velocidades intermediárias. Se as estrelas não estão se afastando de nós em alta velocidade, a teoria do big bang está errada, junto com muitas outras crenças relacionadas no campo da cosmologia. Outros astrônomos, não acreditando inicialmente nos resultados de Tifft & rsquos, fizeram um trabalho semelhante e chegaram à mesma conclusão.

Todos os átomos emitem minúsculos feixes de energia (chamados quanta) de quantidades fixas e nada entre os dois. Portanto, Setterfield acredita que a & ldquoquantização de redshifts, & rdquo como muitos a descrevem, é um efeito atômico, não um estranho efeito de velocidade recessional. Se o espaço absorver lentamente a energia de toda a luz emitida, ele o faria em incrementos fixos, o que mudaria para o vermelho a luz das estrelas, com a estrela mais distante e a luz rsquos mudando para o vermelho ao máximo. Setterfield está trabalhando em uma teoria para unir isso e a diminuição da velocidade da luz. Se ele estiver correto, logo veremos que os desvios para o vermelho de algumas galáxias distantes diminuem repentinamente. Isso pode explicar por que dois desvios para o vermelho distintos são vistos em cada uma das várias galáxias bem estudadas 22; eles obviamente não estão se separando!

Outra observação surpreendente é que a maioria das galáxias distantes parecem notavelmente semelhantes às galáxias mais próximas. Por exemplo, as galáxias estão totalmente desenvolvidas e não mostram sinais de evolução. Isso confunde os astrônomos. 23 Se a velocidade da luz diminuiu drasticamente, essas galáxias distantes, embora maduras, não precisam mais de explicação. Além disso, a luz de uma galáxia distante teria alcançado a Terra não muito tempo depois da luz de galáxias próximas. Pode ser por isso que as galáxias espirais, próximas e distantes, têm torções semelhantes. [Veja a Figura 170.]

Os braços dessas seis galáxias espirais representativas têm aproximadamente a mesma quantidade de torção. Suas distâncias da Terra são mostradas em anos-luz. (Um ano-luz, a distância que a luz percorre em um ano, é igual a 5.879.000.000.000 milhas.) Para a luz de todas as galáxias chegar à Terra esta noite, as galáxias mais distantes, que tiveram que liberar sua luz muito antes das galáxias mais próximas, não o fizeram têm o máximo de tempo para girar e torcer os braços. Portanto, galáxias mais distantes devem ter menos torção. Claro, se a luz viajava milhões de vezes mais rápido no passado, as galáxias mais distantes não precisavam enviar sua luz muito antes das galáxias mais próximas. Galáxias espirais devem ter torções semelhantes. Este é o caso. 21 As galáxias são: A) M33 ou NGC 598 B) M101 ou NGC 5457 C) M51 ou NGC 5194 D) NGC 4559 E) M88 ou NGC 4501 e F) NGC 772. Todas as distâncias são tiradas de R. Brent Tully, Catálogo de galáxias próximas (Nova York: Cambridge University Press, 1988).

Um Teste Crítico

Se a velocidade da luz diminuiu um milhão de vezes, devemos observar os eventos no espaço sideral em câmera extremamente lenta. Aqui está o porquê.

Imagine uma época no passado distante em que a velocidade da luz fosse um milhão de vezes mais rápida do que é hoje. Em um planeta hipotético, a bilhões de anos-luz da Terra, uma luz começou a piscar em direção à Terra a cada segundo. Cada flash, então, deu início a uma longa viagem à Terra. Como a velocidade da luz era um milhão de vezes maior do que é hoje, esses flashes iniciais foram espaçados um milhão de vezes mais longe do que estariam na velocidade atual da luz.

Agora, milhares de anos depois, imagine que em todo o universo, a velocidade da luz diminuiu para a velocidade de hoje. O primeiro desses flashes de luz & mdashstred como contas deslizando por um longo cordão & mdashare se aproximando da Terra. As grandes distâncias que separam os flashes adjacentes permaneceram constantes durante esses milhares de anos, de modo que os flashes em movimento diminuíram em uníssono. Como os primeiros flashes que atingirem a Terra estão muito espaçados, eles atingirão a Terra a cada milhão de segundos. Em outras palavras, estamos vendo eventos passados ​​naquele planeta (o piscar de uma luz) em câmera lenta. Se a velocidade da luz tem diminuído desde a criação, quanto mais longe olhamos no espaço, mais extrema se torna a câmera lenta.

Cerca de metade das estrelas em nossa galáxia são binárias. Ou seja, eles e uma estrela companheira estão em uma órbita estreita ao redor de seu centro de massa comum. Se houver um & ldquoslow-motion effect, & rdquo os períodos orbitais aparentes de estrelas binárias tendem a aumentar com o aumento da distância da Terra. Se a velocidade da luz tem diminuído, o Telescópio Espacial Hubble pode eventualmente descobrir que estrelas binárias a grandes distâncias têm períodos orbitais muito longos, mostrando que as estamos observando em câmera lenta.

Referências e notas:

1. Trevor Norman e Barry Setterfield, As constantes atômicas, luz e tempo (Box 318, Blackwood, South Australia, 5051: autopublicação, 1987).

  • Gerald E. Aardsma, & ldquoHas the Speed ​​of Light Decayed? & Rdquo Impact, No. 179 (El Cajon, Califórnia: The Institute for Creation Research), maio de 1988.
  • Gerald E. Aardsma, & ldquoHas the Speed ​​of Light Decayed Recent? & Rdquo Creation Research Society Quarterly, Vol. 25, junho de 1988, pp. 36 e ndash40.
  • Robert H. Brown, & ldquoStatistics Analysis of the Atomic Constants, Light and Time & rdquo Creation Research Society Quarterly, Vol. 25, setembro de 1988, pp. 91 e ndash95.
  • Michael Hasofer, Universidade de New South Wales, Sidney 2033, Austrália.
  • David J. Merkel, 11 Sunnybank Road, Aston, Pennsylvania 19014, EUA.
  • Alan Montgomery, 218 McCurdy Drive, Kanata, Ontario K2L 2L6, Canadá.

4. M. E. J. Gheury de Bray, & ldquoThe Velocity of Light & rdquo Natureza, 24 de março de 1934, p. 464. M. E. J. Gheury de Bray, & ldquoThe Velocity of Light & rdquo Natureza, 4 de abril de 1931, p. 522.

  • Em dois experimentos publicados, a velocidade da luz foi excedida em um fator de 100! O primeiro experimento envolveu sinais de rádio que, é claro, são um tipo de luz. [Ver PT Pappas e Alexis Guy Obolensky, & ldquoThirty Six Nanoseconds Faster Than Light & rdquo Electronics and Wireless World, dezembro de 1988, pp. 1162 & ndash1165.] O segundo relatório referia-se a uma derivação teórica e um experimento simples que permitiu que os sinais elétricos excedessem em muito o velocidade da luz. Esta derivação segue diretamente das equações de Maxwell & rsquos. As condições especiais envolveram condutores elétricos extremamente finos com capacitância e indutância muito baixas. [Ver Harold W. Milnes, & ldquoFaster Than Light? & Rdquo Radio-Electronics, Vol. 54, janeiro de 1983, pp. 55 & ndash58.]
  • Outro fenômeno permite que a luz exceda ligeiramente sua velocidade normal. [Ver Julian Brown, & ldquoFaster Than the Speed ​​of Light & rdquo New Scientist, 1 de abril de 1995, pp. 26 & ndash29. Veja também Jon Marangos, & ldquoFaster than a Speeding Photon & rdquo Nature, Vol. 406, 20 de julho de 2000, pp. 243 & ndash244.] No entanto, este efeito não explica a luz distante em um universo jovem.

8. & ldquoNós mostramos como uma velocidade variável da luz no tempo poderia fornecer uma resolução para os conhecidos quebra-cabeças cosmológicos. & rdquo Andreas Albrecht e Jo & atildeo Magueijo, & ldquoA Time Varying Speed ​​of Light as a Solution to Cosmological Puzzles & rdquo Revisão Física D, 15 de fevereiro de 1999, p. 043516-9. [Os autores afirmam que a luz pode ter viajado trinta ordens de magnitude mais rápido do que hoje!]

& ldquoÉ notável quando você pode encontrar uma ideia simples [uma velocidade decadente da luz] que tem tantas consequências atraentes. & rdquo John D. Barrow, Professor de Astronomia e Diretor do Centro de Astronomia da Universidade de Sussex, citado por Steve Farrar , & ldquoSpeed ​​of Light Slowing Down & rdquo London Sunday Times, 15 de novembro de 1998.

& ldquoSe a luz inicialmente se moveu muito mais rápido do que hoje e depois desacelerou suficientemente rápido no início da história do Universo, então todos os três problemas cosmológicos & mdash o horizonte, planura e problemas lambda & mdashpodem ser resolvidos de uma vez. & rdquo John D. Barrow, & ldquoIs Nothing Sacred? & rdquo New Scientist, vol. 163, 24 de julho de 1999, p. 28
Dois comentários. Primeiro, cada problema que Barrow menciona é na verdade uma razão para concluir que a teoria do big bang está errada. Em segundo lugar, nenhuma lei científica diz que a velocidade da luz é uma constante. Só foi suposto ser assim. Na verdade, hoje é definido arbitrariamente como uma constante.

9. Por exemplo, & ldquothe horizonte problem & rdquo reconhece que extremos opostos do universo têm a mesma temperatura. Por que deveria ser assim? O universo não é velho o suficiente para que regiões tão separadas tenham tido contato umas com as outras. A luz não viaja rápido o suficiente - pelo menos não hoje.

10. T. C. Van Flandern, & ldquoIs the Gravitational Constant Changing? & Rdquo The Astrophysical Journal, Vol. 248, 1 de setembro de 1981, pp. 813 e ndash816.

T. C. Van Flandern, & ldquoIs the Gravitational Constant Changing? & Rdquo Medição de precisão e constantes fundamentais II, editores B. N. Taylor e W. D. Phillips, National Bureau of Standards (U.S.A.), Special Publication 617, 1984, pp. 625 e ndash627.

11. Alguns que acreditam em um antigo universo têm uma explicação diferente. Esses isótopos estão extintos porque muito tempo se passou. No entanto, essa explicação levanta uma questão de contrapeso: como esses isótopos, e 97% de todos os elementos, se formaram? A resposta padrão é que esses elementos apareceram durante 13,7 bilhões de anos de explosões de supernovas. Isso é especulação, porque nenhuma evidência de apoio foi encontrada. Além disso, em nossa galáxia, vemos os restos de apenas 7.000 anos de supernovas. [Consulte & ldquoSupernova Remanescentes & rdquo na página 39.]

12. Alan Montgomery e Lambert Dolphin, & ldquoIs the Velocity of Light Constant in Time? & Rdquo Eletrodinâmica Galileana, Vol. 4, No. 5, setembro e outubro de 1993, pp. 93 & ndash97.

13. & ldquoPrecisão & rdquo não deve ser confundida com & ldquoaccuracy. & Rdquo Os relógios atômicos são muito precisos, mas não necessariamente precisos. Eles mantêm um tempo muito consistente entre si, e cada relógio atômico pode subdividir um segundo em 9 bilhões de partes. Esta é uma precisão notável. Mas e se toda essa rede global de relógios atômicos estiver aumentando ou diminuindo a velocidade? A precisão, embora impressionante, é um requisito necessário, mas não suficiente para a precisão.

14. Kenneth Brecher, & ldquoIs the Speed ​​of Light Independent of the Velocity of the Source? & Rdquo Cartas de revisão física, Vol. 39, No. 17, 24 de outubro de 1977, pp. 1051 e ndash1054.

  • No universo, o tempo pode fluir de acordo com o tempo atômico ou o tempo orbital. Sob qual padrão E = mc 2 seria uma afirmação verdadeira? A massa-energia seria conservada sob ambas, em outras palavras, a energia ou massa de um sistema isolado não dependeria de quão rápido o tempo passasse. Obviamente, E = mc 2 seria verdadeiro no tempo atômico onde c é constante, mas não no tempo orbital onde c parece diminuir. Hoje, E = mc 2 estará aproximadamente correto mesmo em tempo orbital.
  • As reações nucleares convertem massa em energia. Infelizmente, a massa perdida extremamente pequena e a grande energia produzida não podem ser medidas com precisão suficiente para testar se E = mc2 é absolutamente verdadeiro em tempo orbital. Mesmo se a massa e a energia fossem medidas com precisão, essa fórmula incorporou um fator de conversão de unidades derivado experimentalmente que requer uma medição de tempo por algum relógio. Que tipo de relógio deve ser usado: um relógio orbital ou um relógio atômico? Novamente, podemos ver que E = mc 2 é & ldquoclock dependente. & Rdquo
  • Se c diminuiu (usando o padrão de tempo orbital), nem o comprimento, nem a carga elétrica, nem os padrões de temperatura mudariam. Portanto, as reações químicas e nucleares não mudariam. No entanto, a velocidade das reações químicas e nucleares mudaria, porque as frequências vibracionais dos átomos e núcleos mudariam. Além disso, as taxas de decaimento radioativo, que dependem da frequência vibracional do núcleo, diminuiriam se c diminuísse.

17. Govert Schilling, & ldquoEarly Start for Lumpy Universe & rdquo Ciência, Vol. 281, 11 de setembro de 1998, p. 1593. [Ver também E. J. Ostrander et al., & LdquoThe Hubble Space Telescope Medium Deep Survey Cluster Sample: Methodology and Data, & rdquo The Astronomical Journal, Vol. 116, dezembro de 1998, pp. 2644 e ndash2658.]

18. Este problema para a astronomia convencional foi discretamente reconhecido por várias décadas. Ver nota final 6 na página 337 (no livro original de Walt Brown & rsquos - clique aqui).

19. J. A. Stevens et al., & LdquoThe Formation of Cluster Elliptical Galaxies as Revealed by Extensive Star Formation, & rdquo Natureza, Vol. 425, 18 de setembro de 2003, pp. 264 e ndash267.

20. William G. Tifft, & ldquoProperties of the Redshift. III. Variação temporal, & rdquo The Astrophysical Journal, Vol. 382, 1 de dezembro de 1991, pp. 396 e ndash415.

21. & ldquoO maior desafio para o modelo padrão de formação de galáxias poderia ser o número de grandes galáxias mostrando a estrutura espiral no universo inicial. & Rdquo Ivo Labb & eacute, conforme citado por Ron Cowen, & ldquoMature Before their Time & rdquo Notícias de ciência, Vol. 163, 1 de março de 2003, p. 139

22. William G. Tifft e W. John Cocke, & ldquoQuantized Galaxy Redshifts, & rdquo Sky & Telescope, Janeiro de 1987, p. 19

23. Galáxias & ldquoMais distantes: surpreendentemente maduras & rdquo Notícias de ciência, Vol. 119, 7 de março de 1981, p. 148


Faça um vôo através do mapa 3D mais detalhado do universo já feito

Imagem da Galáxia de Andrômeda no Observatório SFU Trotter processada por Matthew Cimone

Essa estrela destacada na foto é chamada de M31_V1 e reside na Galáxia de Andrômeda. A Andrômeda - também conhecida como M31 - é a galáxia mais próxima da nossa Via Láctea. Mas antes de ser conhecida como galáxia, era chamada de Nebulosa de Andrômeda. Antes que esta estrela em particular em Andrômeda fosse estudada por Edwin Hubble, homônimo do Telescópio Espacial Hubble, não sabíamos realmente se outras galáxias mesmo existia. Pense sobre isso! Há cem anos, pensávamos que a Via Láctea poderia ser o Universo INTEIRO. Mesmo assim ... isso é muito grande. A Via Láctea tem cerca de 150.000 anos-luz de diâmetro. Um ano-luz tem cerca de 10 TRILHÕES de quilômetros, então mesmo na velocidade da luz levaria quase o mesmo período de tempo para cruzar a Via Láctea que os humanos já existiram no planeta Terra. M31_V1 mudou tudo isso.

Esta estrela em Andrômeda tem a designação "V" porque é conhecida como cefeida variável. As variáveis ​​Cefeidas podem ser usadas como uma “vela padrão” para medir distâncias no Universo. Em geral, sabemos quão brilhantes as estrelas variáveis ​​ficam. Portanto, se compararmos dois deles, e um é significativamente mais escuro do que o outro, podemos inferir que está mais distante no espaço. Em 1924, usando esta técnica, Hubble mediu a luz de V1 e 35 estrelas variáveis ​​subsequentes para medir a distância até Andrômeda em incríveis 900.000 anos-luz ... longe demais para ser parte de nossa própria galáxia. Eu não tinha percebido que havia capturado a mesma estrela em meu campo de visão até que ela foi apontada pelo Dr. Howard Trottier, que fundou o Observatório SFU Trottier, onde capturei a imagem.

Placa de foto original onde Edwin Hubble fez a imagem de Andromeda observando & # 8220VAR! & # 8221 de V1
c. NASA Hubble Heritage

Com técnicas de imagem aprimoradas e medições mais precisas, agora sabemos que Andromeda está a mais de 2,4 milhões de anos-luz de distância. Mas o valor de Hubble de 900.000 ly foi suficiente para revelar que nossa galáxia era apenas uma "ilha do universo" em um universo muito mais vasto. E quantas galáxias existem? Com Andromeda conhecíamos pelo menos dois. Mas, desde então, descobrimos que não existem duas, ou dez, ou centenas, ou milhares ou milhões, mas provavelmente TRILHÕES de galáxias, cada uma preenchida com centenas de bilhões de estrelas. Nossa própria Via Láctea é uma coleção de 100-400 bilhões de estrelas (orbita 1 deles). Provavelmente, existem mais estrelas no Universo do que grãos de areia em todas as praias de toda a Terra juntas. Mas como podemos saber? Bem, desde aqueles dias em que o Hubble media um punhado de estrelas variáveis ​​em uma galáxia, o Sloan Digital Sky Survey lançou um novo mapa em 19 de julho que é as imagens mais abrangentes do Universo já feitas.Demorou 20 anos e contém 4 MILHÕES de galáxias mapeadas !!

Anand Raichoor (EPFL), Ashley Ross (Ohio State University) e a colaboração SDSS

Cada um desses pontos na imagem não é uma estrela, mas uma GALÁXIA cheia de estrelas. Usando um telescópio especializado no Novo México, o Sloan Digital Sky Survey criou uma série de catálogos de galáxias distantes para criar este mapa do Universo. Os catálogos contêm grandes galáxias vermelhas (mais antigas) mais próximas da Via Láctea, galáxias azuis mais distantes (mais jovens) e as mais distantes são galáxias cujo buraco negro supermassivo central & # 8211 que pensamos estar no núcleo da maioria das galáxias & # 8211 é alimentando-se ativamente de poeira, gás e estrelas. Esses buracos negros que se alimentam podem se tornar os objetos mais luminosos do Universo, conhecidos como quasares. A forma de "leque" da imagem mostra regiões onde estamos limitados a observar por causa da poeira e do gás em nossa própria galáxia, a Via Láctea, que obscurece nossa visão de partes do Universo.

Hubble fez outra descoberta incrível. Referido como o Constante de Hubble, O Hubble percebeu que as galáxias distantes estão se afastando de nós. Esta foi a primeira evidência de que nosso Universo está realmente se expandindo. Essa expansão em si pode ser usada para medir nossa distância dessas galáxias. O SDSS usa técnicas diferentes das usadas para medir a distância até Andrômeda. Uma vela padrão como uma variável cefeida funciona na ordem de milhões de anos-luz, mas não podemos identificar estrelas individuais em galáxias muito distantes. Em vez disso, o SDSS mede o "desvio para o vermelho" de uma galáxia. Conforme a luz de uma galáxia distante viaja pelo espaço, ela está viajando através de um Universo em expansão que literalmente estica a luz, fazendo com que ela se torne mais vermelha. A intensidade do desvio da luz para o vermelho no momento em que ela chega até nós nos dá uma ideia de quão longe a luz viajou.

Telescópio SDSS no Novo México c. SDSS

Rastrear essas galáxias também ajuda a rastrear a expansão do Universo ao longo do tempo, como rodar um filme ao contrário. Chamado de "olhar para trás", quanto mais longe no espaço estamos olhando, mais para trás no tempo estamos vendo, pois leva tempo para que a luz do distante Universo nos alcance. Por exemplo, imagine se eu lhe enviasse uma foto minha pelo correio, mas o correio demorasse vinte anos para chegar até você porque eu estava muito longe. Você está me vendo como pareço há vinte anos. Da mesma forma, o mapa do SDSS volta no tempo para cerca de 400.000 anos após o nascimento do Universo e como ele se expandiu ao longo do tempo. Até recentemente, uma grande lacuna nesta linha do tempo existia no meio de 11 bilhões de anos entre o passado antigo-antigo e o presente (uma grande lacuna considerando o Universo tem 13,8 bilhões de anos). Essa lacuna foi preenchida pelo catálogo mais recente do SDSS chamado eBOSS (Extended Baryon Oscillation Spectroscope Survey). Além de ter um novo mapa do Universo, o SDSS está preenchendo peças para outra questão fundamental ... por que e como o Universo está se expandindo? Atualmente, a “força” que causa a expansão do Universo é referida como uma misteriosa e desconhecida “Energia Escura”. O novo mapa ajuda a determinar se a influência da energia escura mudou com o tempo. Com base nas medições do SDSS, parece que as taxas de expansão do Universo são diferentes ao longo da história do Universo, o que pode ser uma pista de como a Energia Escura funciona. Potenciais descobertas futuras para nos ajudar a entender melhor a energia escura são, portanto, possíveis por causa dos mapas do SDSS.

E agora, um vôo através do espaço E do tempo. BEHOLD, um passeio pelo próprio Universo !!


Respostas e Respostas

A relatividade especial prevê que, à medida que a velocidade de um objeto massivo aumenta, seu momentum também aumenta. Assim, em velocidades muito altas v & gt & gt c, mais e mais força é necessária para manter o objeto em uma aceleração constante.

Se você aplicar uma força constante a um objeto massivo, a aceleração impressa no objeto eventualmente chega a zero, uma vez que sua velocidade é grande o suficiente (novamente, porque o momento do objeto aumenta com o aumento das velocidades quando v & gt & gt c)

Não exponencialmente, mas aumenta cada vez mais para um determinado aumento na velocidade, de tal forma que o momento se aproxima do infinito conforme você se aproxima da velocidade da luz. Como a força é igual à taxa de variação do momento, uma determinada força terá um efeito cada vez menor na velocidade à medida que o objeto fica mais rápido.

A questão do que aconteceria se alcançássemos a velocidade da luz não tem sentido, porque não podemos.

Embora esta seja apenas uma resposta qualitativa, acho que o conceito irá motivar mais claramente a matemática.

Se deixarmos o eixo x ser o espaço e o eixo y o tempo, então a velocidade é uma linha reta no plano do espaço-tempo.

Para um dado objeto, deixe a linha ter um comprimento fixo e para facilitar a visualização você pode pensar na linha como uma escada e no espaço como sendo o chão e o tempo como uma parede.

Se a escada estiver bem encostada na parede, o componente de espaço é pequeno, mas o componente de tempo é grande. se a escada for quase horizontal, ela tem um grande componente de espaço e um pequeno componente de tempo.

Agora, se pensarmos na velocidade da luz como o comprimento da escada, isso explica por que coloca um limite na velocidade. T

O mais rápido que se pode mover através do espaço é se a escada estiver completamente plana no solo (sem componente de tempo, apenas componente de espaço), entretanto, uma vez que a escada tem um comprimento específico, c, esta é a & quotspeed com que um objeto pode se mover no espaço & quot. não pode ir mais rápido do que c porque a escada tem um comprimento fixo.

Agora, para explicar por que uma partícula massiva não pode realmente ir à velocidade da luz, você pode pensar na massa como uma mola confortável contra a parede (o eixo do tempo). A escada pode deslizar pela parede (a partícula se move mais rápido no espaço), mas quanto mais desce mais difícil é superar a repulsão da mola. Em última análise, a mola evita que a escada caia perfeitamente plana. Esta primavera é uma analogia conceitual (embora falha) para a massa de repouso.

Espero que essa analogia não tenha sido muito complicada. Este é o melhor modelo mental que eu poderia imaginar, já que ainda não entendemos exatamente a inércia em um nível fundamental.

Isso é uma coisa que eu não consigo entender, não importa o quanto
Eu procuro sobre isso.

Eu li que tem algo a ver com a massa se tornando infinita
ou algo assim. Como isso acontece?

Alguém pode me dar uma explicação detalhada sobre por que nós
não pode alcançá-lo?

O que acontecerá se o fizermos. O tempo vai parar? Será que vai ter um
efeito negativo no universo?

Ansioso por suas respostas.

Me incomoda que você pareça pensar que existe uma velocidade absoluta, e um foguete (digamos) poderia de alguma forma dizer quando atingiu a 'velocidade da luz'. A única velocidade que podemos medir é relativa a alguma outra coisa. É perfeitamente possível que de alguma rocha em algum lugar do cosmos você esteja viajando a 0,99999999c agora.

Este problema foi analisado por Rindler, que calculou o movimento de um foguete em constante aceleração adequada. Isso foi bem apresentado em um artigo de Greg Egan, que você pode encontrar aqui
http://gregegan.customer.netspace.net.au/SCIENCE/Rindler/RindlerHorizon.html

Me incomoda que você pareça pensar que existe uma velocidade absoluta, e um foguete (digamos) poderia de alguma forma dizer quando atingiu a 'velocidade da luz'. A única velocidade que podemos medir é relativa a alguma outra coisa. É perfeitamente possível que de alguma rocha em algum lugar do cosmos você esteja viajando a 0,99999999c agora.

Este problema foi analisado por Rindler, que calculou o movimento de um foguete em constante aceleração adequada. Isso foi bem apresentado em um artigo de Greg Egan, que você pode encontrar aqui
http://gregegan.customer.netspace.net.au/SCIENCE/Rindler/RindlerHorizon.html

Eu li aquele artigo ao qual você se referiu, e não há como uma pessoa com meu treinamento em matemática ou física (ter um bacharelado e um mestrado em matemática - mas ênfase em estatística no programa de mestrado) possa entendê-lo e NÃO intuitivo.

Prefiro pensar no conceito assintótico - aproximando-se infinitamente, mas nunca alcançando (neste caso, c.) Mais ou menos como o gafanhoto pulando metade da distância até a parede a cada salto. sempre se aproximando, mas nunca alcançando. Isso é equivalente a um conjunto aberto de números reais. Não importa com que força ou por quanto tempo você empurra um objeto, ele sempre terá uma velocidade finita menor que c. c NÃO está incluído no conjunto de velocidades atingíveis, mas tudo o que é tímido, não importa o quão tímido, é.

Minha pergunta retórica é se a velocidade da luz, c, pode variar (a saber, a luz diminui em um meio). Como sabemos que, em nosso local, nosso universo "vazio" é realmente "vazio". Eu sei, Michelson-Morley e o éter inexistente, mas você sabe o que quero dizer. c constante em todos os lugares?

A relatividade especial prevê que, à medida que a velocidade de um objeto massivo aumenta, seu momentum também aumenta. Assim, em velocidades muito altas v & gt & gt c, cada vez mais força é necessária para manter o objeto em uma aceleração constante.

Se você aplicar uma força constante a um objeto massivo, a aceleração impressa no objeto eventualmente chega a zero, uma vez que sua velocidade é grande o suficiente (novamente, porque o momento do objeto aumenta com o aumento das velocidades quando v & gt & gt c)

O que você está falando? Em primeiro lugar, você disse & quotv & gt & gt c & quot duas vezes, e em segundo lugar: a mecânica newtoniana também prevê que o momento p aumenta quando v aumenta porque p = mv, mas (na mecânica newtoniana) não requer mais força para acelerar uma massa em movimento com a mesma quantidade de uma massa imóvel. E, em terceiro lugar, não concordo com & quotSe você aplicar uma força constante a um objeto massivo, a aceleração impressa no objeto eventualmente chega a zero quando sua velocidade é grande o suficiente & quot, porque você está entregando trabalho e se o objeto iria adquira uma velocidade constante (ou seja, não ganhe energia cinética com o seu trabalho), a energia estará desaparecendo.

Quanto à pergunta do OP: não sei se há uma resposta intuitiva (de forma que pelo simples raciocínio você vai concluir). No final, é o resultado da crença não intuitiva (com verificação experimental) de que c é constante.

OK. Na seção 'Queda Livre', ele descreve o que acontece se o foguete deixar algo para trás a partir do ponto em que começa a acelerar (deixa cair 'Adam'). À medida que o foguete se move, os ocupantes veem Adam se afastando deles com velocidade cada vez maior. Mas, da estrutura do foguete, eles nunca o veem atingir a velocidade da luz, porque os eixos das coordenadas do tempo local nunca tocam o horizonte. Assim, eles veem Adam sempre diminuindo e mudando para o vermelho, mas nunca desaparecendo totalmente. Do ponto de vista de Adam, não há horizonte e nada de incomum acontece. Pode-se interpretar isso dizendo que, quando Adam cruza o horizonte (do qual apenas o foguete está ciente), o foguete alcançou Adam e vice-versa. Mas o observador no foguete nunca vê isso (eu já disse isso).

Isso é semelhante ao que acontece com um observador que acelera em queda livre do infinito (até onde se pode ir) em direção a um buraco negro. Do ponto de vista do observador distante, a partícula em queda nunca atinge o horizonte, embora a velocidade coordenada fosse c se isso acontecesse. Para a partícula em queda não há horizonte e ela pode cruzar o horizonte em um tempo finito pelo seu relógio.

Isso parece indicar que se algo atinge a velocidade da luz em relação a algum observador, isso sempre será censurado por esse observador.

FAQ: Por que nada pode ir mais rápido do que a velocidade da luz?

No espaço-tempo plano, velocidades maiores do que c levam a violações de causalidade: o observador 1 diz que o evento A causou o evento B, mas o observador 2, em um estado de movimento diferente, diz que B causou A. Uma vez que a violação da causalidade pode produzir paradoxos, nós suspeito que causa e efeito não podem ser propagados em velocidades maiores do que c no espaço-tempo plano. A relatividade especial é uma das teorias mais precisa e extensivamente verificadas na física e, em particular, nenhuma violação deste limite de velocidade de causa e efeito foi detectada - nem por radiação, partículas materiais ou qualquer outro método de transmissão de informações, como como emaranhamento quântico. Os aceleradores de partículas aceleram rotineiramente os prótons a energias de 1 TeV, onde sua velocidade é 0,99999996c, e os resultados são exatamente os previstos pela relatividade geral: conforme a velocidade se aproxima de c, uma determinada força produz cada vez menos aceleração, de modo que os prótons nunca excedem c.

O limite de velocidade correspondente no espaço-tempo curvo está longe de ser estabelecido. O argumento da causalidade não é estanque. A relatividade geral tem espaços-tempos, como a solução de Gõdel, que são soluções válidas das equações de campo e que violam a causalidade. A conjectura de proteção da cronologia de Hawking diz que esse tipo de violação de causalidade não pode surgir de condições realistas em nosso universo - mas isso é tudo, uma conjectura. Ninguém provou isso. Na verdade, existe um grande programa de pesquisa atual que consiste em nada mais do que tentar * definir * rigorosamente o que significa a conjectura de proteção de cronologia.

Há certas coisas que * podemos * dizer sobre FTL, com base na estrutura fundamental da relatividade geral. Seria definitivamente equivalente a uma viagem no tempo, então qualquer ficção científica que tenha FTL de rotina sem viagem no tempo rotineira está simplesmente errada. Provavelmente exigiria a existência de matéria exótica, que provavelmente não existe. Se fosse possível produzir FTL artificialmente, certamente exigiria a manipulação de quantidades divinas de matéria e energia - tão grande que é improvável que seres capazes de realizá-la tivessem algo parecido com as preocupações humanas comuns.

Existem muitas maneiras pelas quais velocidades maiores que c podem aparecer na relatividade sem violar nenhuma das considerações acima. Por exemplo, pode-se apontar um laser para a lua e varrê-lo, de modo que o ponto se mova a uma velocidade maior do que c, mas isso não significa que a causa e o efeito estão sendo propagados a uma velocidade maior do que c. Outros exemplos desse tipo incluem um par de tesouras de tamanho cósmico cortando um pedaço de papel gigante em velocidades de fase maiores que c e distantes, galáxias observáveis ​​recuando de nós a maiores que c, o que é interpretado como um efeito no qual o próprio espaço está se expandindo no espaço intermediário.

FAQ: Por que nada pode ir mais rápido do que a velocidade da luz?

1) No espaço-tempo plano, velocidades maiores do que c levam a violações de causalidade: o observador 1 diz que o evento A causou o evento B, mas o observador 2, em um estado de movimento diferente, diz que B causou A. Uma vez que a violação da causalidade pode produzir paradoxos , suspeitamos que causa e efeito não podem ser propagados em velocidades maiores do que c no espaço-tempo plano. A relatividade especial é uma das teorias mais precisa e extensivamente verificadas na física e, em particular, nenhuma violação deste limite de velocidade de causa e efeito foi detectada - nem por radiação, partículas materiais ou qualquer outro método de transmissão de informações, como como emaranhamento quântico. Os aceleradores de partículas aceleram rotineiramente os prótons a energias de 1 TeV, onde sua velocidade é 0,99999996c, e os resultados são exatamente os previstos pela relatividade geral: conforme a velocidade se aproxima de c, uma determinada força produz cada vez menos aceleração, de modo que os prótons nunca excedem c.

2) O limite de velocidade correspondente no espaço-tempo curvo está longe de ser estabelecido. O argumento da causalidade não é estanque. A relatividade geral tem espaços-tempos, como a solução de Gõdel, que são soluções válidas das equações de campo e que violam a causalidade. A conjectura de proteção da cronologia de Hawking diz que esse tipo de violação de causalidade não pode surgir de condições realistas em nosso universo - mas isso é tudo, uma conjectura. Ninguém provou isso. Na verdade, existe um grande programa de pesquisa atual que consiste em nada mais do que tentar * definir * rigorosamente o que significa a conjectura de proteção de cronologia.

3) Há certas coisas que * podemos * dizer sobre FTL, com base na estrutura fundamental da relatividade geral. Seria definitivamente equivalente a uma viagem no tempo, então qualquer ficção científica que tenha FTL de rotina sem viagem no tempo rotineira está simplesmente errada. Provavelmente exigiria a existência de matéria exótica, que provavelmente não existe. Se fosse possível produzir FTL artificialmente, certamente exigiria a manipulação de quantidades divinas de matéria e energia - tão grande que é improvável que seres capazes de realizá-la tivessem algo parecido com as preocupações humanas comuns.

4) Existem muitas maneiras pelas quais velocidades maiores que c podem aparecer na relatividade sem violar nenhuma das considerações acima. Por exemplo, pode-se apontar um laser para a lua e varrê-lo, de modo que o ponto se mova a uma velocidade maior do que c, mas isso não significa que causa e efeito estão sendo propagados a mais do que c. Outros exemplos desse tipo incluem um par de tesouras de tamanho cósmico cortando um pedaço de papel gigante em velocidades de fase maiores que c e distantes, galáxias observáveis ​​recuando de nós a maiores que c, o que é interpretado como um efeito no qual o próprio espaço está se expandindo no espaço intermediário.

1) Foi o que pensei. Eu tenho o cérebro achatado, então fazia sentido.

2) Eu pensei que vivíamos em um universo de espaço-tempo curvo porque pensei que é isso que causa a geração espontânea de gravidade (& quotthe parábola dos dois viajantes. & Quot)

4) O laser se movendo pela lua não está movendo nada. Apenas um monte de pequenos pontos separados sendo gerados. Não é diferente de olhar para uma régua de qualquer comprimento em ambas as extremidades ao mesmo tempo, que é "semelhante a uma pulseira". Esse é o velho paradigma de holofote. Qualquer tesoura cósmica tão grande que as pontas fossem forçadas a se mover igual ou maior que c não o faria. A tesoura fecharia a uma velocidade angular compatível com as pontas da tesoura movendo-se logo abaixo de c (você não pode empurrar nenhuma massa para c ou maior) e as pontas, não importa quão pequenas, ainda teriam alguma massa e, portanto, não poderiam ser empurrado tão rápido. O negócio de expandir o espaço faz sentido porque permite que a distância seja construída sem fazer nada a um fóton em movimento e ainda assim aumentar sua velocidade "aparente".

5) (Isso não é para bcrowell) - Ilumine o outro cara (novop) que escreveu v & gt & gt c. Ele mudou de idéia para & quot & gt & quot e & quot & lt & quot. Acontecia comigo o tempo todo e me formei em matemática. Sempre tinha que se apressar em testes no final para consertar isso.


Encontrando a Constante de Hubble e # 039s com estrelas de nêutrons

Geólogos da época já haviam mostrado que a idade da Terra era de cerca de 3 bilhões de anos, então o valor de Hubble era um pouco problemático. Mas com observações cada vez mais precisas e com um método independente de cálculo usando a radiação cósmica de fundo, os astrônomos estavam bastante confiantes no início deste século que o valor correto era 72 km / s / Mpc, mais ou menos.

Esse número significava que o Universo tinha cerca de 13,6 bilhões de anos, o que se encaixa muito melhor com as idades dos corpos celestes que foram calculadas separadamente.

Em 20 anos, os dois principais métodos independentes de determinar a Constante de Hubble estão dando dois resultados incompatíveis. Mas os astrônomos agora têm uma nova ferramenta no galpão que podem usar para descobrir a Constante de Hubble, e é observando as ondas gravitacionais geradas por colisões de buracos negros.

No entanto, essa técnica ainda é incipiente e os resultados apresentam alto grau de incerteza. Mas os ex-alunos do OzGrav, Prof Juan Calderón Bustillo, o Investigador Chefe do OzGrav, Dr. Paul Lasky, da Monash University, e seus colaboradores propuseram agora um método simples para aumentar a precisão das medições feitas dessa forma usando estrelas de nêutrons.

O problema é que ainda não construímos um observatório de ondas gravitacionais que possa detectar os sinais comparativamente de alta frequência gerados por estrelas de nêutrons. No entanto, aqui estão as boas notícias. Cientistas já apresentaram ao governo australiano uma proposta para construir um observatório chamado NEMO (o Observatório de Matéria Extrema da Estrela de Nêutrons) que seria capaz de fazer exatamente isso.

O NEMO é uma meta prioritária identificada no Plano Decadal de astronomia da Australian Academy of Science e pode estar operacional em menos de uma década se o financiamento para o observatório de US $ 100 milhões for adiante.

Com a nova tecnologia que seria sensível a ondas gravitacionais de alta frequência, os dados do NEMO poderiam ser usados ​​para calcular com mais precisão a distância até a fusão das estrelas de nêutrons, ajudando os astrônomos a descobrir sua orientação em relação à Terra. Em vez de incerteza na medição da Constante de Hubble de 16% ao usar buracos negros, ela seria tão baixa quanto 2%.

E permitiria aos astrônomos verificar se a Constante de Hubble é realmente "constante", como se pensa atualmente, ou se varia ao longo do espaço e do tempo.