Ngôi sao / thiên hà nào đang rời xa chúng ta nhanh nhất?

Tôi biết rằng chúng ta đã đo được tốc độ rất nhiều ngôi sao và thiên hà rời xa chúng ta bằng cách sử dụng dịch chuyển doppler và tôi biết rằng một ngôi sao / thiên hà càng xa thì chúng càng tăng tốc ra khỏi chúng ta do lạm phát không gian. Tôi đang tự hỏi, có ai phân loại ngôi sao / thiên hà nào đang tiến về phía chúng ta / cách xa chúng ta nhanh nhất không? Làm thế nào nhanh như họ đang đi liên quan đến hệ mặt trời của chúng tôi?

Khi một thiên hà rút khỏi chúng ta, ánh sáng chúng ta nhìn thấy từ nó bị lệch về phía đỏ. Đối với các thiên hà ở khoảng cách vũ trụ, dịch chuyển đỏ này khác về cơ bản với sự dịch chuyển Doppler; trong khi thứ hai là do sự chênh lệch vận tốc giữa bộ phát và bộ thu, sự dịch chuyển vũ trụ là do các photon truyền qua một không gian mở rộng .$^\dagger$

Do đó, như @uhoh bình luận, câu hỏi của bạn tương đương với câu hỏi "Thiên hà nào có độ dịch chuyển đỏ được đo cao nhất?". Redshift được cho là khái niệm quan trọng nhất trong thiên văn học, và thực sự chúng tôi lập danh mục dịch chuyển đỏ của tất cả các thiên hà, nếu có thể. Đối với mô hình vũ trụ được thông qua của chúng tôi, dịch chuyển đỏ vũ trụ có thể được dịch thành cả vận tốc suy thoái, khoảng cách và tuổi của Vũ trụ khi ánh sáng được phát ra.

Câu trả lời là GN-z11 ( Oesch et al. 2016 ) có độ dịch chuyển đỏ là . Điều này tương ứng với khoảng cách (tức là tỷ năm ánh sáng), và do đó, theo định luật của Hubble, với vận tốc suy thoái là hoặc hơn hai lần tốc độ ánh sáng. Hơn nữa, ánh sáng mà chúng ta thấy ngày nay được phát ra khi Vũ trụ chỉ có 410 Lượng (tức là triệu năm), hoặc 3% so với tuổi hiện tại của nó.$z=11.09$$d = 32.2\,\mathrm{Glyr}$

Bạn có thể nghĩ rằng "gấp đôi tốc độ ánh sáng" vi phạm lý thuyết tương đối, nhưng vận tốc này không phải là vận tốc trong không gian. Cả thiên hà của chúng ta (Dải Ngân hà) và GN-z11 đều di chuyển trong không gian với vận tốc khiêm tốn vài km / s. Suy thoái kinh tế chỉ đơn thuần là do mở rộng không gian, và không gian được phép mở rộng với bất kỳ tỷ lệ nào là mong muốn.

$^\dagger$ _{Một kịch bản giả thuyết nhấn mạnh sự khác biệt giữa hai loại dịch chuyển đỏ là như sau: Nếu một bộ phát và một người quan sát là văn bản đứng yên. lẫn nhau khi bộ phát phát ra một photon, sau đó bắt đầu di chuyển ra xa nhau trong khi photon đang di chuyển, sau đó dừng lại trước khi người quan sát nhận được photon, người quan sát sẽ đo độ dịch chuyển bằng không. Mặt khác, nếu không gian là tĩnh khi bộ phát phát ra photon, thì trong khi photon đang di chuyển đột ngột được mở rộng bởi một nhân tố, bốn, và sau đó tĩnh lại khi người quan sát nhận được photon, người quan sát sẽ đo một dịch chuyển đỏ của .$z+1 = 4$}

Từ những gì tôi biết, tôi không nghĩ rằng họ đã phân loại rằng thiên hà cụ thể này, chẳng hạn, là thiên hà nhanh nhất di chuyển khỏi Dải Ngân hà. Có hai lý do cho việc này:

• Trước hết, điều này thực sự không quan trọng. Đo lường thiên hà nào đang di chuyển ra xa chúng ta có thể có một số hàm ý nhưng không phải là toàn bộ. Tuy nhiên, các nhà khoa học quan tâm đến tốc độ nhanh nhất mà bất kỳ thiên hà nào cũng có thể di chuyển khỏi chúng ta. Tất nhiên, điều đó không vi phạm Lý thuyết tương đối. Và tốc độ đó nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Đây là một số thông tin thêm:

Hằng số Hubble là thước đo tốc độ vũ trụ mở rộng ngày nay và giá trị của nó được đo là 70 km / s trên Megaparsec (một Parsec chỉ là một đơn vị khoảng cách bằng khoảng 3,26 năm ánh sáng và Megaparsec là một triệu Parsec). Điều này có nghĩa là trung bình, cứ mỗi Megaparsec, hai thiên hà cách nhau, chúng cách nhau 70 km / s. Do đó, để di chuyển ra xa nhau với tốc độ ánh sáng, hai thiên hà sẽ cần phải cách nhau khoảng cách khoảng 4.300 triệu Parsec. Nó nhỏ hơn bán kính của Vũ trụ quan sát được, do đó, không chỉ có các thiên hà trong Vũ trụ đang di chuyển ra xa chúng ta nhanh hơn ánh sáng, mà chúng ta vẫn có thể nhìn thấy chúng!

Nguồn: http://curious.astro.cornell.edu/legal-information/104-the-universe/cosmology-and-the-big-bang/expansion-of-the-universe/1066-can-two-galaxies- di chuyển ra xa khỏi nhau-nhanh hơn so với ánh sáng trung gian

• Thứ hai, chúng ta không thể thực sự chắc chắn ngay cả khi chúng ta nghiên cứu thực sự khó khăn, bởi vì mỗi ngày chúng ta phát hiện các vật thể mới lưu hành trong hệ mặt trời và đối với các thiên hà, chúng ta đang nói về khoảng cách cực lớn.

Kết luận: Vì vậy, điều đó là có thể, nhưng nó thực sự tốn thời gian và trừu tượng theo một cách nào đó, vì vậy nó không phải là thứ mà các nhà khoa học đang xem xét ngày nay. Nhưng nếu bạn muốn một số thiên hà đang di chuyển rất nhanh khỏi chúng ta, bạn có thể tìm kiếm trên internet hoặc đọc một số sách và bạn sẽ tìm thấy rất nhiều. Tất nhiên, có một thiên hà nhất định mà tại thời điểm này được phân loại là nhanh nhất hoặc bị dịch chuyển nhiều nhất (nếu bạn hiểu những gì tôi đang nói) mà chúng tôi đã phát hiện (nhận xét: đã phát hiện) và đó là GN-Z11 . Nó là thiên hà được tìm thấy xa nhất trong toàn bộ vũ trụ có thể quan sát được, vì vậy thực tế rằng nó là nơi di chuyển nhanh nhất khỏi chúng ta có ý nghĩa.