Верны ли методы оценки расстояния до удалённых космических объектов?

[Rustamius]

Недавно прочитал следующее: Группа астрофизиков из Калифорнийского технологического института под руководством Ричарда Эллиса уверена, что открытая ими галактика, расположенная на окраине скопления Abell 2218, - самый удаленный от Земли космический объект. Галактика расположена от нас на расстоянии 13 млрд световых лет.
Кто-нибудь может объяснить, как такое возможно? Ведь нашей вселенной всего 14 млрд. лет. Выходит, что вещество нашей галактики и вновь обнаруженной разлетались со скоростью, близкой к С!! Такое возможно? Или я что-то не правильно понял?

[alexxx]

Дык, Большой Взрыв. Чем больше расстояние между галактиками, тем быстрее они разлетаются. И расстояние до этой галактики определено по красному смешению - скорости удаления от нас, которую по закону Хаббла можно пересчитать в расстояние.

[Rustamius]

Так ведь получается, что, если расстояние до галактики расчитано верно и оно действительно 13 млрд св. лет, то что мы с ней разлетаемся друг от друга с околосветовой скоростью. Разве не так. С какой скоростью нужно разлетаться, чтобы за 14 млрд. лет оказаться друг от друга на расстоянии 13 млрд. св. лет???

[alexxx]

Да, так и есть - удалённые галактики удаляются от нашей с околосветовой скоростью. И я уже писал - в таких случаях расстояние рассчитывают по скорости удаления, которую можно определить из красного смещения данной галактики.

[Rustamius]

Да, существует представление, что скорость разлёта увеличивается на 70 км/с на 3,25 млн. св. лет. Но факт что мы с этой галактикой уже удалены на 13 млрд. св. лет означает, что мы давно уже 14 млрд. лет разлетаемся с околосветовой скоростью. А как же время, необходимое для разгона до этой скорости. И потом, мы, ведь с этой галактикой расположены не по противоположным краям вселенной. Существуют галактики, удалённые от этой ещё больше, чем наша. Возможно, на все 20 и больше млрд. св. лет. Как же тогда это вписывается в представления о возрасте вселенной?

[alexxx]

Если ничего не путаю, то во время БВ рождается расширяющееся пространство, в нём начинают образововаться галактики, расширение идёт на космологических масштабах, т.е. галактики и скопления галактик расширением не разрывает. Поскольку центра у расширения нет, то любую галактику можно считать неподвижной и наблюдаемые скорости разлёта галактик, это скорости расширения пространства. Диаметр наблюдаемой части вселенной ограничен, её возрастом и наблюдение галактик находящихся намного дальше этой невозможно - они ещё не успели образоваться.

[Rustamius]

Но мы ведь обнаруживаем это расширение эффектом Доплера, значит галактики всё-таки разлетаются. Они неподвижны относительно себя, т.е., как вы сказали, расширение не происходит внутри галактик, но относительно друг друга - они удаляются. Вот тут мне и не понятно, если мы говорим о возрасте вселенной от 9 - до 15 млрд. лет, то как может галактика находиться от нас на 13 млрд. св. лет. И это только от нас, наверняка есть галактики, удалённые от неё на большие расстояния. Насколько я понимаю, это не вписывается в существующие данные о скорости и ускорении расширения пространства. Здесь играют роль 3 фактора: возраст вселенной, расстояние до обнаруженной галактики, скорость расширения вселенной. При их сопоставлении, данные о расстоянии до обнаруженной галактики, на мой взгляд, не согласуются с остальными 2-мя факторами. С другой стороны, такое явное расхождение не может пройти мимо внимания учёных, так может я что-то не правильно понимаю?

[alexxx]

То есть вам непонятно как могут существовать галактики, расстояние между которыми в световых годах может превышать возраст вселенной? Например, в противоположных точках неба две галактики, удаленные на 10 милиардов световых лет от Земли каждая. И расстояние между ними болжно быть 20 милиардов световых лет? А почему бы и нет. Увидеть друг друга они не могут - свет за время прошедшее с момента большого взрыва, от одной до другой ещё не успел дойти.

[echech]

Может быть объяснение не столь линейно?
И расстояние между галактиками, которые мы видим в противоположных направлениях с нашей точки зрения не равно сумме расстояний от нас до них?

[Quest]

Расширение пространства вполне может происходить со скоростью, превышающей скорость света.
На эту тему есть хорошая статья Сергея Попова Сверхсветовое разбегание галактик и горизонты Вселенной: путаница в тонкостях.

[Quest]

Может быть объяснение не столь линейно?
И расстояние между галактиками, которые мы видим в противоположных направлениях с нашей точки зрения не равно сумме расстояний от нас до них?

А что следует понимать под расстоянием между галактиками, находящимися на таком расстоянии от нас. Вернее некогда располагавшимися так, что мы видим свет, преодолевший по видимому, расстояние в 10-13 миллиардов световых лет?

[Rustamius]

То есть вам непонятно как могут существовать галактики, расстояние между которыми в световых годах может превышать возраст вселенной? Например, в противоположных точках неба две галактики, удаленные на 10 милиардов световых лет от Земли каждая. И расстояние между ними болжно быть 20 милиардов световых лет? А почему бы и нет. Увидеть друг друга они не могут - свет за время прошедшее с момента большого взрыва, от одной до другой ещё не успел дойти.

Да, но считается, что расстояния значительно больше, чем приведённые в вашем примере. По обновлённым данным диаметр вселенной 78 млрд. св. лет (против 60 млрд. ранее). http://www.lenta.ru/science/2004/05/19/size/ Поэтому, всё равно, получается, что некоторые галактики разлетелись на расстояния, превышающие в световых годах возраст вселенной аж в 2-3 раза. Вот мне именно это и не понятно. Как это объяснить, исходя из имеющихся сегодня данных о размерах, возрасте и скорости расширения вселенной.
Здесь я хотел бы ещё добавить, что если даже предположить, что с самого момента БВ материя разлеталась со скоростью света С, то вселенная должна была сейчас быть не более 30 млрд. св. лет. Но чтоб разрастись до диаметра 78 млрд., материя должна была с самого БВ разлетаться со скоростью, более чем в 2 раза превышающую С.

[AAV]

То есть вам непонятно как могут существовать галактики, расстояние между которыми в световых годах может превышать возраст вселенной? Например, в противоположных точках неба две галактики, удаленные на 10 милиардов световых лет от Земли каждая. И расстояние между ними болжно быть 20 милиардов световых лет? А почему бы и нет. Увидеть друг друга они не могут - свет за время прошедшее с момента большого взрыва, от одной до другой ещё не успел дойти.

Да, но считается, что расстояния значительно больше, чем приведённые в вашем примере. По обновлённым данным диаметр вселенной 78 млрд. св. лет (против 60 млрд. ранее). http://www.lenta.ru/science/2004/05/19/size/ Поэтому, всё равно, получается, что некоторые галактики разлетелись на расстояния, превышающие в световых годах возраст вселенной аж в 2-3 раза. Вот мне именно это и не понятно. Как это объяснить, исходя из имеющихся сегодня данных о размерах, возрасте и скорости расширения вселенной.
Здесь я хотел бы ещё добавить, что если даже предположить, что с самого момента БВ материя разлеталась со скоростью света С, то вселенная должна была сейчас быть не более 30 млрд. св. лет. Но чтоб разрастись до диаметра 78 млрд., материя должна была с самого БВ разлетаться со скоростью, более чем в 2 раза превышающую С.

Когда говорим о возрасте Вселенной 14 млрд. лет говорим о видимом расстояние с которого шел свет. Но объект в данный момент который мы наблюдаем все это время не стоял на месте, он продолжал удаляться.
Если Вселенной лишь 10 миллиардов лет, как мы можем видеть объекты расположенные на расстоянии 30 миллиардов световых лет?

[alexxx]

Но чтоб разрастись до диаметра 78 млрд., материя должна была с самого БВ разлетаться со скоростью, более чем в 2 раза превышающую С.

В этом противоречия нет. Здесь речь идёт не об обычных скоростях, а об изменении свойств самого пространства и сверхсветовое движение возможно.

http://www.astronet.ru/db/msg/1194830

Тут всё написано.

[Rustamius]

AAV, alexxx

Спасибо вам за хорошие ссылки! Не всё, но кое-что стало понятным: поскольку свет перемещается в условиях расширяющегося пространства, его путь всё время удлиняется. С другой стороны, чем дальше от нас галактика, тем больше скорость её удаления, поскольку больше "объёма" расширяющегося пространства между нами. Это немного похоже на пример светового зайчика от фонарика: если мы направим фонарик на стенку в нескольких метрах от нас, то при незначительном вращении фонариком, зайчик будет описывать гораздо большую окружность, чем движение нашей руки. И чем больше растояние до стенки, тем больше будет длина окружности, описываемой зайчиком.
Но из этого следует однозначный вывод, что расширение вселенной - это не следствие разлёта материи в пространстве после БВ, а следствие увеличения "объёма", "размножения" самого пространства.

[alexxx]

Что-то вроде этого - происходит расширение пространства, которое из любой его точки выглядит, как разлёт далёких галактик.

[Quest]

Но из этого следует однозначный вывод, что расширение вселенной - это не следствие разлёта материи в пространстве после БВ, а следствие увеличения "объёма", "размножения" самого пространства.

Более того - расширение Вселенной это и есть расширение её пространства!

[nelson]

alexxx, диаметр видимой вселенной ограничен скоростью света.
Галактики, видимые сейчас, постоянно "краснея" могут оказаться невидимыми в будущем.
Rustamius, считается, что в системе координат с наблюдателем в центре нет центра большого взрыва.
ИМХО также как для любого наблюдателя в любой точке вселенной не существует объектов удаляющихся от него быстрее скорости света, нельзя говорить о скорости удаления галактик друг от друга на околосветовых скоростях, можно лишь говорить о расширении вселененой.

[dims]

Выходит, что вещество нашей галактики и вновь обнаруженной разлетались со скоростью, близкой к С!! Такое возможно? Или я что-то не правильно понял?

Вы всё правильно поняли, такое возможно. Более того, согласно некоторым моделям, мы даже можем наблюдать объекты, которые сейчас удаляются от нас быстрее скорости света! Всё дело в том, что ограничение на скорость света не распространяется на скорость расширения пространства.

Вы можете задать ещё более простой вопрос: ведь наиболее распространена гипотеза, что Вселенная бесконечна. Так как же она может быть бесконечна, если родилась из точки 13 млрд. лет назад? Очень "просто": её "края" разлетелись с бесконечной скоростью.