Вопрос о радиусе Метагалактики

[Viktar Malyshchyts]

Добрый день!

Стыдно признаться, но космология для меня - это настолько трудная вещь, что даже пытаться в чем-то разобраться боюсь. А как только начинаю - сразу вопросов куча. Вот столкнулся с непонятной для меня ситуацией.

К примеру, сразу после рекомбинации вещества Вселенной где-то родился фотон, несущийся со скоростью света. За время жизни Вселенной (13.8 млрд. лет) этот фотон прошел 13.8 млрд. световых лет. Однако вследствие расширения Вселенной, первые метры его пути теперь превратились уже в километры и получается, что реально он прошел большее расстояние. Если проинтегрировать с учетом изменения масштабного фактора, получим, что это расстояние чуть более 40 млрд. световых лет. Т.е. получается, что если я сейчас вдруг этот фотон зафиксировал, то я увидел объект, расположенный на расстоянии более 40 млрд. св. лет от меня? И выходит, что это и есть радиус Метагалактики?

Эту цифру я кое-где и встречал. Но часто приходится читать и такие тексты: открыта рекордно далекая галактика с красным смещением 11.9, которая расположена на расстоянии почти 13.4 млрд. св. лет от нас. Т.е. подводят к тому, что граница реликтового фона расположена на расстоянии не 40, а 13.8 млрд. св. лет от нас. Откуда такое несоответствие?

[konstkir]

Все верно Вы понимаете.
А несоответствие встречается, в основном, в СМИ. Впрочем и мэтры иногда срываются, чтобы не отвлекаться на тонкости.
Лучше оперировать только временем полета света от галактик.
И другое дело, что для далеких галактик оно не соответствует расстоянию в св. годах.
Радиус видимой части Вселенной ~ 46 млрд.с.л. Это примерно расстояние, которое первоначальный(с рождения Вселенной) "луч" пролетел за 13,8 млрд.лет.

[polar]

Прошел он, сколько прошел,
но "за ним" галактики разлетались.
Поэтому расстояние до той галактики, из которой фотон вылетел, больше пройденного фотоном пути.
http://www.astronet.ru/db/msg/1307314
http://www.astronet.ru/db/msg/1194830

[Viktar Malyshchyts]

Большое спасибо за консультацию! Жирный плюс вам всем! И хорошо, что на эту тему есть популярные статьи, с которыми разобраться стало легче.

Пользуясь уже шансом, задам еще один волнующий меня вопрос. Почему при расширении Вселенной пропорционально не увеличиваются размеры галактик и радиусы орбит планет? Обычно в таком случае говорят - на гравитационно связанные системы расширение не действует. Но ведь гравитация, хотя бы слабая, есть между любыми объектами практически на любых расстояниях.

Концепция "Большого разрыва" вообще утверждает, что может оказаться, что скорость расширения возрастет до бесконечности в какой-то момент времени. Утверждается, что перед самим Большим разрывом расширение станет настолько быстрым, что разрушатся звезды, планеты, а потом и молекулы с атомами, т.е. вполне себе связанные гравитацией и прочими силами системы.

Поэтому вопрос: как определить критерий "будут разбегаться - не будут разбегаться"? Как узнать, при каких значениях масштабного фактора или постоянной Хаббла, к примеру, развалится наша Галактика? Допустим, что близится Большой разрыв. Как это повлияет на форму орбиты Земли? Ведь она не сразу же отвалится в определенный момент, а будет, по-видимому, постепенно раскручиваться по спирали. И если это так, то почему теперь не раскручивается (пускай даже и необнаружимо медленно)?

Заранее большое спасибо).

[Geen]

И если это так, то почему теперь не раскручивается (пускай даже и необнаружимо медленно)?

http://www.k-labs.ru/grel/lSchwar.html

[konstkir]

Пользуясь уже шансом, задам еще один волнующий меня вопрос. Почему при расширении Вселенной пропорционально не увеличиваются размеры галактик и радиусы орбит планет? Обычно в таком случае говорят - на гравитационно связанные системы расширение не действует. Но ведь гравитация, хотя бы слабая, есть между любыми объектами практически на любых расстояниях.

Во Вселенной, грубовато говоря, существуют как бы два вида движения(перемещений, удалений).
Это расширение самого пр-ва с физическим вакуумом( и скалярными полями), со всей как бы вмороженной в него вещественной материей
И возможное движений этой самой материей и лучистой энергии по пространству
Обоим движениям сопротивляется "гравитация". В результате первые 7-8 млрд.лет вся Вселенная замедляет свое расширение..до преобладания ТЭ над всеми видами энергии.
Также и в локальных областях замедляется разбегание вещества и начинается его скучивание в результате локальных же случайных первоначальных флюктуаций плотности материи достаточной величины по неким критериям. В итоге образуются звезды, галактики и скопления галактик. Они уже достаточно прочно гравитационно связаны и не поддаются дальнейшему расширению. Хотя влияние ТЭ немного сказывается и на форме таких локальных структур и на времени их образования
 В любом учебнике космологии есть главы - образование галактик и крупномасштабная структура Вселенной. Читать лучше 21 века.

Концепция "Большого разрыва" вообще утверждает, что может оказаться, что скорость расширения возрастет до бесконечности в какой-то момент времени. Утверждается, что перед самим Большим разрывом расширение станет настолько быстрым, что разрушатся звезды, планеты, а потом и молекулы с атомами, т.е. вполне себе связанные гравитацией и прочими силами системы.
Поэтому вопрос: как определить критерий "будут разбегаться - не будут разбегаться"? Как узнать, при каких значениях масштабного фактора или постоянной Хаббла, к примеру, развалится наша Галактика? Допустим, что близится Большой разрыв. Как это повлияет на форму орбиты Земли? Ведь она не сразу же отвалится в определенный момент, а будет, по-видимому, постепенно раскручиваться по спирали. И если это так, то почему теперь не раскручивается (пускай даже и необнаружимо медленно)?

Это только одна из моделей изменчивости параметров ТЭ, но маловероятная, экзотика.
Здесь в качестве ТЭ привлекается т.н. Фантомная Энергия, которая за сравнительно короткое время увеличивает плотность своей энергии до бесконечности.
В итоге, при крайних параметрах вся материя Вселенной разрывается за ~20 млрд.лет:
За миллиард лет до Большого Разрыва распадутся скопления галактик.
Примерно за 60 млн лет до Большого разрыва гравитация станет слишком слабой, чтобы удерживать галактики. Распадётся и наша галактика.
За 3 месяца до Большого разрыва Солнечная система станет гравитационно несвязанной.
За 30 минут до Большого разрыва разрушится Земля.
За 10−9 с (1 нс) до Большого разрыва разрушатся атомы.

http://www.astronet.ru/db/msg/1188809
http://www.modcos.com/articles.php?id=105
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,117496.0.html

[Viktar Malyshchyts]

Спасибо за ссылки! Возьмусь за чтение)