Как долго мы сможем увидеть свет от первых звезд? - физиков.нет
Купить гитару в Москве
0 голосов
/

Может быть, я все неправ, но если первый свет от звезд был излучен около 13 миллиардов лет назад, это означает, что он путешествовал все это время через расширяющуюся вселенную, будучи в красном смещении. Этот свет все еще достигает его, поскольку в будущем мы сможем увидеть его с помощью HST и JWST.

Мой вопрос: Перестанет ли когда-нибудь этот инфракрасный свет того возраста достигать нас? Разве мы не должны получать «младший» свет с каждой новой секундой? Или расширяющаяся вселенная отменяет этот эффект?

Я знаю, что я не совсем понял, но надеюсь, вы понимаете, о чем я спрашиваю! Спасибо!

Ответы [ 3 ]

0 голосов
/

Самая отдаленная из наблюдаемых галактик - GN-z11 . Свет, который мы видим из этой галактики, имеет красное смещение в * 1003 раза и испускается, когда Вселенной было 400 миллионов лет (млн. Лет), а самому GN-z11 было около 50 млн. Лет. Если мы наблюдаем GN-z11, скажем, через 10 млрд лет (когда Вселенной 23,8 млрд лет), мы увидим, что она состарилась. Но из-за расширения Вселенной мы не увидим, что она состарилась бы на 10 млрд. Лет, а только примерно на 1,5 млрд. Лет, и, таким образом, была в возрасте ~ 2 млрд. Лет. То есть в будущем мы увидим, что сегодня моложе (а именно сегодня всего ~ 11,8 млрд. Лет), но в это время будет ~ 21,8 млрд. Лет.

Итак, мы не «становимся моложе с каждой секундой».

В будущем мы будем строить более мощные телескопы и, таким образом, сможем видеть дальше, чем сегодня, то есть увидим свет, который сегодня старше . И в будущем свет от более далеких галактик будет успеть добраться до нас, и мы сможем увидеть все большую и большую часть Вселенной. То есть наблюдаемая Вселенная продолжает расширяться. Предполагая, что к тому времени у нас появятся телескопы, достаточно мощные, чтобы видеть их так далеко, мы сможем увидеть свет, излучаемый в то же время, что и свет, который мы видим сегодня на GN-z11, но который сегодня слишком далек еще.

0 голосов
/

Добавление к ответу @ pela выше:

Вопрос об ОП предполагает, что если свет есть, мы можем его наблюдать. Но на самом деле свет эпохи первых звезд будет все больше смещаться в красную сторону в направлении бесконечных длин волн и нулевой энергии, и поэтому будет очень трудно, если не невозможно, наблюдать.

Предел того, как далеко мы можем видеть свет, испускаемый в $t=0$, расширяется навсегда, как @pela заявляет выше, это правильно. Но промежуток времени от $t=0$ до ускоряющегося расширения Вселенной переносит объект через горизонт событий - время, после которого мы больше не можем получать информацию от объекта - также становится короче для все более отдаленных регионов. То есть мы можем видеть все большие и большие части Космоса, но мы можем видеть меньшие части их продолжительности жизни, когда мы уходим дальше. В какой-то момент эти области пересекут горизонт событий до того, как сформируются первые звезды, и мы никогда не увидим свет от первых звезд там.

Конечно, свет из эры первых звезд, просто внутри , этот предел будет приходить к нам вечно, просто все больше смещаясь в сторону бесконечности. В какой-то момент его длина волны будет такой длинной, а его энергия настолько низкой, что станет невозможно наблюдать. Но он, конечно, все еще будет там.

0 голосов
/

Из-за размера вселенной, в которой мы живем в данный момент, пространство создается (отталкивая материю и энергию друг от друга) настолько быстро, что одна дальняя точка вселенной «уходит» от совершенно другой указать быстрее, чем скорость света. Это означает, что мы начинаем видеть все меньше и меньше тех ранних моментов во вселенной после образования атомов. Мы можем создать большие наблюдательные инструменты, но некоторые фотоны, которые действительно находятся далеко от нас, никогда не дойдут до нас, чтобы эти инструменты могли их обнаружить.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...