นานแค่ไหนจนกว่าเราจะไม่เห็นดวงดาวใด ๆ จากกาแลคซีแห่งอื่น

เนื่องจากกาแลคซีทั้งหมดเคลื่อนห่างจากกันในอัตราที่เร็วขึ้นและเร็วที่สุดในที่สุดเราจะไม่สามารถเห็นดาวจากกาแลคซีอื่น ๆ นานแค่ไหนจนกว่าเราจะไม่เห็นดาวจากกาแลกซี่อื่น

ก่อนอื่นเราไม่สามารถมองเห็นดาวจากกาแลคซีอื่น ๆ ได้ (เช่นมีข้อยกเว้นบางอย่างเช่นดาวแปรแสงเซเฟอิดถูกนำมาใช้เป็นประจำเพื่อกำหนดระยะทางสู่กาแลคซีใกล้เคียง) อย่างที่มันเป็นอยู่ในปัจจุบันเราสามารถเห็นดาวได้จากทางช้างเผือกของเราเท่านั้น (ซึ่งฉันรวมถึงเมฆแมกเจลแลนใหญ่และเล็ก) พิมพ์ซุปเปอร์โนวา Ia กันอาจเป็นไปได้ที่จะเห็นตัวแปรเซเฟอิดในกาแลคซีแอนโดรเมดา แต่ไม่มีอะไรเพิ่มเติมอีกที่จะเป็นไปได้อย่างแน่นอน

จำนวนที่เกี่ยวข้องเมื่อพูดถึงระยะทางที่เราเห็นได้ในเอกภพคือระยะทางที่ส่องไปถึงขอบฟ้าจักรวาล ขอบฟ้านี้กำหนดขอบเขตระหว่างสิ่งที่สามารถมองเห็นได้และสิ่งที่มองไม่เห็นเพียงเพราะเอกภพยังไม่โตพอสำหรับอนุภาคที่จะเดินทางไกลขนาดนั้น (ใช่แม้ที่ความเร็วแสงในความเป็นจริงถ้าเรากำลังพูดถึง สิ่งที่เราสามารถสังเกตได้โฟตอนคืออนุภาคที่เราสนใจ)

คำจำกัดความของระยะการเคลื่อนที่คือ:

$$\chi = \frac{c}{H_{0}} \int_{z=0}^{z=z_{Hor}} \frac{dz^{'}}{E(z^{'})}$$

โดยที่ฟังก์ชันมีตัวเลือกจักรวาลวิทยาของคุณ (ต่อไปนี้ใช้สำหรับเอกภพแบนเท่านั้น):

$$E(z^{'})$$

$$E(z^{'}) = \sqrt{ \Omega_{\gamma} (1+z)^{4} + \Omega_{m} (1+z)^{3} + \Omega_{\Lambda} }$$

ระยะทางนี้สามารถคาดการณ์ได้ในอนาคต (จากตัวเลือกจักรวาลวิทยาของคุณ) และในที่สุดจะบอกคุณว่าระยะทางถึงขอบฟ้าเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์จะถึงระยะที่ไม่แสดงอาการ นี่คือระยะทางที่ไม่มีสิ่งใดเกินกว่าที่คุณจะสัมผัสได้

อีกวิธีที่ง่ายกว่าในการคำนวณขอบฟ้าของอนุภาคคือการคำนวณเวลาที่สอดคล้องกันที่ผ่านมาจากจุดเริ่มต้นของจักรวาลและคูณด้วยความเร็วของแสงซึ่งกำหนดเวลามาตราส่วนด้วยวิธีดังต่อไปนี้:$c$

$$\eta = \int_{0}^{t} \frac{dt^{'}}{a(t^{'})}$$

โดยที่เป็นตัวประกอบสเกลของจักรวาลและความสัมพันธ์ของเวลานั้นขึ้นอยู่กับการเลือกจักรวาลวิทยาของคุณโดยเฉพาะ หากต้องการค่าสูงสุดของขอบฟ้านี้คุณจะต้องรวมสิ่งนี้เข้ากับอนันต์$a(t^{'})$

สรุป : ฉันมีปัญหาในการหาจำนวนที่แน่นอนของขนาด comoving ของขอบฟ้าเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์แม้ว่าฉันจะค้นหาต่อไป หากฉันหาไม่พบฉันคิดว่าฉันจะต้องทำการคำนวณเมื่อฉันมีเวลาว่าง เกือบจะแน่นอนว่ามันมีขนาดใหญ่กว่าขนาดของกาแลคซีกลุ่มท้องถิ่นทำให้ท้องฟ้ายามค่ำคืนของเราปลอดภัยจากชะตากรรมของจักรวาลเป็นส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตามสิ่งใดที่อยู่เหนือขอบฟ้านี้จะกลายเป็นความเบื่อหน่ายและแดงมากขึ้น ฉันยังคิดด้วยว่ามันมีค่าเชิงเส้นกำกับมากกว่าการเพิ่มขึ้นอย่างไม่สิ้นสุดหรือลดลงเมื่อเวลาผ่านไป ฉันจะต้องกลับไปหาคุณในเรื่องนั้น

นี่คือการตรวจสอบที่ดีของการวัดระยะทางในจักรวาลวิทยา

ในกรณีส่วนใหญ่กาแลคซีกาแลคซีเคลื่อนที่ออกจากกัน แรงดึงดูดของแรงดึงดูดระหว่างกาแลคซีมักจะเพียงพอในกระจุกดาวที่เข้มข้นเพื่อเอาชนะการขยายตัวของเอกภพ ทางช้างเผือกและแอนโดรเมดาทั้งกาแลคซีที่ใหญ่ที่สุดในกลุ่มท้องถิ่นกลุ่มที่เราเป็นส่วนหนึ่งอยู่ใกล้และใหญ่พอที่จะเอาชนะการขยายตัวนี้ ดังนั้นเราจะไม่สูญเสียการมองเห็นดวงดาวในกาแลคซีแอนโดรเมด้าจนกระทั่งดาวฤกษ์ในนั้นตายและ / หรือหายไปในเวลาประมาณ 10 พันล้านปี อย่างไรก็ตามถ้าคุณกำลังพูดถึงดาวแต่ละดวงไม่ใช่แสงดาวรวมของดาวในกาแลคซีที่ระบุคำตอบคือเรายังคงลาดเท!

เนื่องจากกาแลคซีแอนโดรเมด้าถูกคาดการณ์ว่าจะชนกัน (หรือรวมกันอย่างช้า ๆ ) กับทางช้างเผือกในเวลาประมาณ 4 พันล้านปีเราจึงคาดว่าจะเห็นดาวจากกาแลคซีแห่งอื่น ๆ อย่างไรก็ตามมันจะกลายเป็นกาแลคซีหนึ่งในที่สุดดังนั้นมันจึงเป็นปัญหาของคำจำกัดความ

ข้อเท็จจริงบางอย่าง: แอนโดรเมดากำลังเคลื่อนไปสู่ทางช้างเผือกด้วยอัตราประมาณ 110 กม. / วินาที (68 ไมล์ / วินาที) ส่วนที่เหลือของกลุ่มโลคัลถูกกำหนดชะตากรรมนี้ด้วย

Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Andromeda-Milky_Way_collision