Horizonte cosmológico

Mai 24, 2021
admin
Artigo principal: Volume de Hubble

Hubble radius, Hubble sphere, Hubble volume, ou Hubble horizonte é um horizonte conceptual que define o limite entre partículas que se movem mais lenta e mais rapidamente do que a velocidade da luz em relação a um observador num determinado momento. Note-se que isto não significa que a partícula é inobservável; a luz do passado está a alcançar e continuará a alcançar o observador durante algum tempo. Mais importante ainda, nos atuais modelos de expansão, a luz emitida pelo raio Hubble nos alcançará em um tempo finito. É um equívoco comum que a luz do raio de Hubble nunca poderá chegar até nós. Nos modelos que assumem a diminuição do H com o tempo (alguns casos do universo Friedmann), enquanto as partículas no raio de Hubble recuam de nós com a velocidade da luz, o raio de Hubble fica maior com o tempo, então a luz emitida para nós a partir de uma partícula no raio de Hubble estará dentro do raio de Hubble algum tempo mais tarde. Em tais modelos, apenas a luz emitida a partir do horizonte de eventos cósmicos ou mais longe nunca nos alcançará numa quantidade finita de tempo.

A velocidade de Hubble de um objecto é dada pela lei de Hubble,

v = x H {\displaystyle v=xH}

{\\\i1}{\i1}xH}

.

Substituir v {\\\i1>

v

com velocidade da luz c {\i1>

c

e resolver para uma distância adequada x {\i>textstyle x}

{\texto x}

obtemos o raio da esfera de Hubble como r HS ( t ) = c H ( t ) {\\i1}(t)={\i1}displaystyle r_{\i}(t)={\i}frac {c}{H(t)}}

{\\i1}{\i1}(t)={\i1}frac {c}{\i(t)}}

.

Num universo sempre acelerado, se duas partículas estão separadas por uma distância maior que o raio Hubble, elas não podem falar uma com a outra de agora em diante (como estão agora, não como no passado), No entanto, se estão fora do horizonte de partículas uma da outra, elas nunca poderiam ter se comunicado. Dependendo da forma de expansão do universo, eles podem ser capazes de trocar informações no futuro. Hoje,

r HS ( t 0 ) = c H 0 {\\i1}{\i1}(t_{\i})={\i1}frac {c}{H_{0}}}}

{\\i1}{\i1}(t_{\i})={\i1}frac {\i}{H_{\i0}}}}

,

apresentando um horizonte Hubble de cerca de 4,1 gigaparsecs. Este horizonte não é realmente um tamanho físico, mas é frequentemente usado numa escala de comprimento tão útil quanto a maioria dos tamanhos físicos em cosmologia podem ser escritos em termos desses factores.

A pessoa também pode definir um horizonte Hubble em movimento simplesmente dividindo o raio Hubble pelo factor de escala

r HS , c o m o v i n g ( t ) = c a ( t ) H ( t ) {\i1},{\i1}mathrm {\i} }(t)={\frac {c}{a(t)H(t)}}

{\i1}displaystyle r_{\i},{\i}mathrm {\i}{\i1}moving }(t)={\frac {c}{a(t)H(t)}}}

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