Sự mở rộng đang tăng tốc của Vũ trụ có mâu thuẫn với định luật của Hubble không?

9

Định luật của Hubble đưa ra mối quan hệ tuyến tính giữa khoảng cách với thiên hà và tốc độ hồi quy.

Các quan sát của siêu tân tinh loại 1a ở xa cho thấy sự dịch chuyển màu đỏ của chúng (và do đó vận tốc hồi phục của chúng) thấp hơn mong đợi, ngụ ý rằng tốc độ giãn nở của Vũ trụ thấp hơn trong quá khứ.

Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là luật của Hubble chỉ áp dụng cho các khoảng cách ngắn, vì ở khoảng cách xa, một âm mưu vận tốc theo khoảng cách sẽ không tuyến tính (như tôi đã cố gắng thể hiện trên biểu đồ bên dưới)?

expansion redshift hubble-constant

— Bánh kếp
nguồn

Chào mừng Pancake, thực tế bạn nêu ra ở đây khá hấp dẫn. Bạn có thể thêm một tài liệu tham khảo về các quan sát bạn đang đề cập quá?

— J. Chomel

vi.wikipedia.org/wiki/ Nhật youtube.com/watch?v=tXkBfkeJJ5c Cảm ơn bạn đã chào đón. Đây là hai trong số các nguồn của tôi.

— Pancake_Senpai

6

Định luật của Hubble tinh tế hơn một chút so với bạn nghĩ và việc mở rộng, cho dù tăng tốc hay giảm tốc không làm mất hiệu lực của nó.

Khoảng cách và tốc độ nên được sử dụng là giá trị của chúng bây giờ . Chúng được gọi là khoảng cách thích hợp và vận tốc tương ứng. Ở dạng đó, định luật của Hubble hoạt động tốt, với điều kiện nguyên tắc vũ trụ - rằng vũ trụ ở khắp mọi nơi đồng nhất và đẳng hướng - được thỏa mãn. Vấn đề với điều đó là không phải vận tốc suy thoái hay khoảng cách mà chúng ta đo được đều là những giá trị mà một thiên hà hiện có .

Vì vậy, thực sự một âm mưu của tốc độ chuyên nghiệp so với khoảng cách ước tính sẽ không phải là một đường thẳng khi chúng ta đi đủ xa để ánh sáng chiếm một phần đáng kể trong vòng đời của vũ trụ để truyền tới chúng ta. Độ cong của đường có thể được sử dụng để ước tính các tham số vũ trụ và đây thực chất là những gì đã được thực hiện với dữ liệu siêu tân tinh loại Ia mà bạn đề cập.

— Rob Jeffries
nguồn

Vì vậy, có an toàn không khi việc mở rộng tăng tốc không vi phạm Luật của Hubble, nhưng chúng ta có thể sử dụng Luật của Hubble để giải thích các quan sát của mình và xây dựng một mô hình chính xác hơn?

— corsiKa

@corsiKa Vâng, tôi nghĩ bạn có thể nói như vậy. Định luật của Hubble tương đương với tiên đề rằng vũ trụ là đồng nhất và đẳng hướng. Trong một vũ trụ như vậy, bất kỳ sự mở rộng nào cũng dẫn đến định luật của Hubble. Thực tế là chúng ta có thể thấy sự mở rộng "trong quá khứ" vì nó là thứ giúp chúng ta xử lý các thông số vũ trụ.

— Rob Jeffries

7

$d$ $v = H_0\,d$ $^\dagger$

$d$

Sự giống nhau

Vẽ các chấm trên một dải cao su, giữ một đầu và để bạn của bạn bỏ đi với đầu kia. Không quan trọng bạn của bạn có thay đổi tốc độ hay không, thậm chí có thể dừng lại và đi về phía bạn một lúc, sau đó bắt đầu chạy nước rút khỏi bạn. Tại bất kỳ thời điểm nào, vận tốc của một chấm nhất định đối với bạn chỉ đơn giản là tỷ lệ thuận với khoảng cách của nó với bạn.

$^\dagger$

— pela
nguồn