Kozmológiai horizont

máj 24, 2021
admin
Főcikk: Hubble-térfogat

A Hubble-sugár, Hubble-gömb, Hubble-térfogat vagy Hubble-horizont egy fogalmi horizont, amely egy adott időpontban a megfigyelőhöz képest a fénysebességnél lassabban és gyorsabban mozgó részecskék közötti határt határozza meg. Megjegyzendő, hogy ez nem jelenti azt, hogy a részecske nem megfigyelhető; a múltból érkező fény egy ideig még eléri és el is fogja érni a megfigyelőt. Továbbá, ami még fontosabb, a jelenlegi tágulási modellekben a Hubble-sugárból kibocsátott fény véges idő alatt ér el minket. Gyakori tévhit, hogy a Hubble-sugárból érkező fény soha nem érhet el minket. Az idővel csökkenő H-t feltételező modellekben (Friedmann-univerzum egyes esetei), míg a Hubble-sugáron lévő részecskék a fénysebességgel távolodnak tőlünk, a Hubble-sugár idővel egyre nagyobb lesz, így a Hubble-sugáron lévő részecskétől felénk kibocsátott fény egy idő múlva a Hubble-sugáron belülre kerül. Az ilyen modellekben csak a kozmikus eseményhorizonttól vagy attól távolabb kibocsátott fény nem ér el minket véges idő alatt.

Az objektum Hubble-sebességét a Hubble-törvény,

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

{\displaystyle v=xH}

.

A v {\displaystyle v}

v

helyettesítve a fénysebességgel c {\displaystyle c}

c

és megoldva a megfelelő távolságot x {\textstyle x}

{\textstyle x}

a Hubble-gömb sugarát a következőképpen kapjuk: r HS ( t ) = c H ( t ) {\displaystyle r_{\text{HS}}(t)={\frac {c}{H(t)}}}}}

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

.

Egy folyamatosan gyorsuló univerzumban, ha két részecske a Hubble-sugárnál nagyobb távolságra van egymástól, akkor innentől kezdve nem tudnak egymással kommunikálni (ahogy most vannak, nem úgy, ahogy a múltban voltak), ha azonban egymás részecskehorizontján kívül vannak, akkor soha nem kommunikálhattak egymással. Az univerzum tágulásának formájától függően a jövőben talán képesek lesznek információt cserélni. Ma,

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}}}}

,

mivel mintegy 4,1 gigaparsecnyi Hubble-horizontot kapunk. Ez a horizont valójában nem fizikai méret, de gyakran használják hasznos hosszskálaként, mivel a kozmológiában a legtöbb fizikai méret leírható e tényezőkkel.

Egy komoving Hubble-horizontot úgy is meghatározhatunk, hogy egyszerűen elosztjuk a Hubble-sugarat a skálafaktorral

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 {mozgás}} }(t)={\frac {c}{a(t)H(t)}}}

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.