211service.com
Den kosmologiska kalkylatorn för papper och penna
Undersök ljuset från en avlägsen galax och du kommer att märka att det skiljer sig väsentligt från ljus från närliggande stjärnor: dess våglängd kommer att ökas eller förskjutas mot den röda delen av spektrumet. Denna så kallade rödförskjutning är resultatet av ett föremåls rörelse bort från oss – du kan höra samma effekt i tonhöjden på polisbilssirener när de rör sig förbi oss i hastighet.
Rödförskjutning spelar en oerhört viktig roll inom astronomi. Tidigt under förra seklet märkte astronomen Edwin Hubble att mängden rödförskjutning var proportionell mot ett objekts avstånd. Så mer avlägsna objekt har en större rödförskjutning. Det är en extraordinär upptäckt eftersom den tydligt antyder att universum måste expandera. Det betyder också att objekt med större rödförskjutningar måste vara äldre.
Idag avskaffar astronomer ofta traditionella avståndsmätningar helt, utan att nämna kilometer eller ens ljusår. Istället pratar de bara i termer av rödförskjutning. Till exempel har den mest avlägsna galaxen, känd som UDFy-38135539, en rödförskjutning på 8,6 och härstammar från cirka 600 miljoner år efter Big Bang. Den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen, som är gjord av ljus som sänds ut 379 000 år efter Big Bang, har en rödförskjutning på 1089. Och den kosmiska neutrinobakgrunden som ännu inte kan observeras, som sänds ut bara 2 sekunder efter Big Bang, bör ha en rödförskjutning på 1010.
Men hur långt är dessa objekt i kilometer eller ljusår? Om du någonsin har försökt konvertera rödförskjutning till kilometer, parsec eller ljusår, vet du att uppgiften är full av svårigheter. Till att börja med beror beräkningen på vilken modell av universum du använder, till exempel platt eller expanderande. Sedan finns det de faktiska parametrarna för modellen som måste mätas från själva universum, såsom värdet på Hubble-konstanten.
Inte ens Google gör den här typen av distanskonvertering.
Idag förändras allt tack vare Sergey Pilipenkos arbete från Astrospace Center vid Lebedev Physical Institute i Moskva. Pilipenko har tagit de nödvändiga parametrarna från de senaste resultaten från Planck-teleskopet, som presenterades förra veckan, och har kopplat in dem i en standardmodell av universum kallad Lambda-CDM, som inkluderar effekterna av mörk energi och kall mörk materia.
Resultatet är en serie enkla diagram som visar sambandet mellan rödförskjutning, parsecs, ålder och några andra parametrar. ( Han har till och med offentliggjort koden som utför beräkningen .) Diagrammet ovan visar förhållandet för rödförskjutningar mindre än 20.
För en närmare titt följ länken nedan.
Ref: arxiv.org/abs/1303.5961 : Kosmologisk kalkylator för papper och penna