Kosmologický horizont

Kvě 24, 2021
admin
Hlavní článek: Hubbleův objem

Hubbleův poloměr, Hubbleova sféra, Hubbleův objem nebo Hubbleův horizont je pojmový horizont vymezující hranici mezi částicemi, které se vůči pozorovateli v daném čase pohybují pomaleji a rychleji než rychlostí světla. Všimněte si, že to neznamená, že částice je nepozorovatelná; světlo z minulosti dosahuje a bude ještě nějakou dobu dosahovat k pozorovateli. Důležitější také je, že v současných modelech expanze k nám světlo vyzařované z Hubbleova poloměru dorazí za konečný čas. Je rozšířeným omylem, že světlo z Hubbleova poloměru k nám nikdy nedosáhne. V modelech předpokládajících klesající H s časem (některé případy Friedmannova vesmíru) se sice částice na Hubbleově poloměru od nás vzdalují rychlostí světla, ale Hubbleův poloměr se s časem zvětšuje, takže světlo vyzářené směrem k nám z částice na Hubbleově poloměru bude uvnitř Hubbleova poloměru o nějaký čas později. V takových modelech k nám za konečný čas nedorazí pouze světlo vyzařované z vesmírného horizontu událostí nebo dále.

Hubbleova rychlost objektu je dána Hubbleovým zákonem,

v = x H {\displaystyle v=xH}.

{\displaystyle v=xH}

.

Záměna v {\displaystyle v}

v

s rychlostí světla c {\displaystyle c}

c

a řešení pro vlastní vzdálenost x {\textstyle x}

{\textstyle x}

dostaneme poloměr Hubblovy sféry jako r HS ( t ) = c H ( t ) {\displaystyle r_{\text{HS}}(t)={\frac {c}{H(t)}}}

{\displaystyle r_{\text{HS}}(t)={\frac {c}{H(t)}}

.

V neustále se zrychlujícím vesmíru, pokud jsou dvě částice od sebe vzdáleny o vzdálenost větší než Hubbleův poloměr, nemohou spolu od nynějška komunikovat (tak jak jsou nyní, ne jak byly v minulosti), Pokud se však nacházejí mimo horizont částic, nemohly spolu nikdy komunikovat. V závislosti na formě rozpínání vesmíru si mohou v budoucnu vyměňovat informace. Dnes,

r HS ( t 0 ) = c H 0 {\displaystyle r_{\text{HS}}(t_{0})={\frac {c}{H_{0}}}}

{\displaystyle r_{\text{HS}}(t_{0})={\frac {c}{H_{0}}}}

,

což dává Hubbleův horizont přibližně 4,1 gigaparseků. Tento horizont ve skutečnosti není fyzikální velikostí, ale často se používá jako užitečná délková škála, protože většinu fyzikálních velikostí v kosmologii lze zapsat v termínech těchto faktorů.

Jednoduše lze také definovat komovující Hubbleův horizont prostým vydělením Hubbleova poloměru faktorem měřítka

r HS , c o m o v i n g ( t ) = c a ( t ) H ( t ) {\displaystyle r_{{{\text{HS}}},\mathrm {comoving} }(t)={\frac {c}{a(t)H(t)}}}

{\displaystyle r_{{\text{HS}},\mathrm {comoving} }(t)={\frac {c}{a(t)H(t)}}}

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.