Расположение и взаимодействия удаленных объектов - пара вопросов

[Krishna]

Я являюсь совершенным дилетантом в астрономии, но у меня давно созрела пара вопросов (возможно они покажутся специалистам глупыми):

1. Когда речь идет об очень удаленных объектах и их взаимном расположении - имеется в виду видимое расположение или реальное (с учетом того, насколько эти объекты сместились за многие годы, прошедшие от момента в который мы их сейчас наблюдаем)? В частности, несколько лет назад я слышал об обнаружении некоей упорядоченности в расположении галактик (или галактических скоплений). Идет ли речь о видимом их расположении или реальном?
Имеет ли вообще реальное расположение очень удаленных объектов какой-либо практический смысл (в свете того, что взаимодействия между этими объектами практически отсутствуют) и возможно ли определить реальное положение с приемлемой точностью?

2. Не так давно в новостях по телевизору показывали поглощение звезды черной дырой, снятое кажется Хабблом. Процесс (даже если он снимался с большими интервалами) происходил очень быстро. А у меня как-то сложилось впечатление, что течение время в окресностях черной дыры значительно замедляется. Как это сопоставить?

[dims]

1) Обычно говорят о видимом расположении, но чаще всего видимое расположение соответствует или почти соответствует реальному. Дело в том, что хотя мы и видим объекты с запозданием, они всё-таки движутся довольно медленно по сравнению со светом, то есть, за время путешествия света успевают сместиться незначительно.

2) Мне кажется, что всё что находится на далёких расстояниях, доступных Хабблу, неподвижно в масштабах человеческого времени. Я думаю, если Вы видели какой-то быстрый процесс, то это была компьютерная анимация.

P.S. А, насчёт времени. Замедление времени в окрестностях чёрной дыры недоступно визуальному наблюдению современными средствами.

[Krishna]

dims,
1) ...они всё-таки движутся довольно медленно по сравнению со светом, то есть, за время путешествия света успевают сместиться незначительно.

Но это же могут быть миллионы и миллиарды лет...

2) Мне кажется, что всё что находится на далёких расстояниях, доступных Хабблу, неподвижно в масштабах человеческого времени...

P.S. А, насчёт времени. Замедление времени в окрестностях чёрной дыры недоступно визуальному наблюдению современными средствами.

Что, на Ваш взгляд, могло реально наблюдаться?

[dims]

dims,
1) ...они всё-таки движутся довольно медленно по сравнению со светом, то есть, за время путешествия света успевают сместиться незначительно.

Но это же могут быть миллионы и миллиарды лет...

Могут. Например, расстояние до галактики Андромеды -- 2,5 миллиона световых лет, а период обращения вокруг оси -- 250 миллионов. То есть, визуально она повернулась на одну сотую оборота.

Что, на Ваш взгляд, могло реально наблюдаться?

Просто газово-пылевое облако необычной формы. По форме учёные делают вывод, что это выброс или поглощение. Но никакого движения в реальном времени они не видят.

[Krishna]

dims,
Спасибо за разъяснение про "телетрансляцию"

Например, расстояние до галактики Андромеды -- 2,5 миллиона световых лет, а период обращения вокруг оси -- 250 миллионов. То есть, визуально она повернулась на одну сотую оборота.

Туманность Андромеды - одна из ближайших к нам галактик.  Но если говорить о галактических скоплениях - масштабы несопоставимо больше. Поэтому когда говорят о каких-то структурах, образованных скоплениями, надо, наверно, учитывать изменения, которые в них произошли? Может эти структуры - просто случайность, вызванная как раз задержкой во времени, т.к. образованы они объектами, находящимися в разноудаленных от нас моментах времени. А в текущем моменте их и вовсе нет.

Иными словами картина (структура) видимой части вселенной, особенно удаленная ее часть, может представлять собою нечто совсем иное, чем то что мы наблюдаем.

[dims]

Туманность Андромеды - одна из ближайших к нам галактик.  Но если говорить о галактических скоплениях - масштабы несопоставимо больше.

Масштабы больше, а скорости те же -- несколько сот километров в секунду. Чтобы сделать с этой скоростью полный оборот, галактике нужно сотни миллионов лет. А чтобы с этой скоростью изменить свою конфигурацию скоплению галактик -- уже миллиарды.

То есть, чем дальше мы смотрим, тем мы видим не только более старые объекты, но и тем более крупные и статичные. Поэтому учитывать задержку приходится редко когда.

Поэтому когда говорят о каких-то структурах, образованных скоплениями, надо, наверно, учитывать изменения, которые в них произошли?

Ну когда изменения могли произойти, это учитывается (если надо). А когда они пренебрежимо малы, то нет.

Иными словами картина (структура) видимой части вселенной, особенно удаленная ее часть, может представлять собою нечто совсем иное, чем то что мы наблюдаем.

Нет, этим делом занимаются профессионалы, они не упускают таких очевидных вещей.

[Krishna]

Действительно, я тут грубо прикинул и выходит, что при скорости 100 км/с, объект смещается всего-то на ~3,3 млн. световых лет за 10 млрд. лет (если не обсчитался). Это меня запутало еще больше: ведь тогда выходит, что с момента взрыва материя разлетелась в радиусе не более двух-трех дистанций от нас до Андромеды - что, очевидно, не так. Если предположить, что скорость была выше - это входит в противоречие с наблюдаемым, а также с недавно обнаруженным ускоренным разбеганием галактик. Что-то тут не то  со скоростью... Или временем.

И еще. Наблюдая галактику в процессе формирования, находящуюся на расстоянии, скажем, 10 млрд. св. лет, могут ли профессионалы рассчитать ее дальнейшую судьбу на эти самые 10 млрд. последующих лет? Например, какой будет ее форма, не сольется ли она с другой(ими) галактиками и т.п.? Т.е., что она из себя представляет в настоящий момент. Просто мне интересно знать возможности современных ученых в этом плане. Или же такие изменения тоже следует относить к несущественным?

[Yarilo]

И еще. Наблюдая галактику в процессе формирования, находящуюся на расстоянии, скажем, 10 млрд. св. лет, могут ли профессионалы рассчитать ее дальнейшую судьбу на эти самые 10 млрд. последующих лет? Например, какой будет ее форма, не сольется ли она с другой(ими) галактиками и т.п.? Т.е., что она из себя представляет в настоящий момент. Просто мне интересно знать возможности современных ученых в этом плане. Или же такие изменения тоже следует относить к несущественным?

НАСТУПИТ ЛИ КОНЕЦ КОСМОЛОГИИ?

[konstkir]

По моему, Очень грамотная и нестандартная статья - эксклюзив!

[dims]

Это меня запутало еще больше: ведь тогда выходит, что с момента взрыва материя разлетелась в радиусе не более двух-трех дистанций от нас до Андромеды

Правильно! Вот Вы и открыли одно из важнейших движений, которое иногда учитывают -- это расширение Вселенной. То, что я сказал -- 100 км/с -- это так называемые "пекулярные" движения, то есть, хаотические движение объектов относительно соседей.

Но на весь этот хаос накладывается одно систематическое движение -- расширение Хаббла. Оно описывается параметром Хаббла, который составляет примерно 20 километров в секунду на миллион световых лет. То есть, с каждым миллионом световых лет, мы видим галактики, убегающие на 20 км/с быстрее. Галактики в 5 миллионах световых лет друг от друга разбегаются уже со скоростью 100 км/с. В 10 -- 200, 20 -- 400 и так далее. На расстояниях в несколько десятков миллионов световых лет систематическое разбегание уже более заметно, чем хаотическое блуждание.

И вот это-то движение, на расстояниях многие сотни миллионов световых лет и более -- и может быть нужно учитывать.

а также с недавно обнаруженным ускоренным разбеганием галактик.

Вооот! А это как раз пример, когда наука дошла до того, что обнаружила различие между наблюдаемым и действительным (фактически, между наблюдаемым одним способом и другим).

Наблюдая галактику в процессе формирования, находящуюся на расстоянии, скажем, 10 млрд. св. лет, могут ли профессионалы рассчитать ее дальнейшую судьбу на эти самые 10 млрд. последующих лет?

Этого я уже не знаю. Профессионалы поправят. Я думаю, что теория эволюции галактик ещё не создана в такой же степени подробности, как теория эволюции звёзд. Скорее всего, новые современные телескопы как раз и собирают информацию для этого.

Например, какой будет ее форма, не сольется ли она с другой(ими) галактиками и т.п.?

Не знаю Скорее всего, на таком расстоянии галактика видна так неподробно (возможно, просто в виде точки), что не имеет смысла говорить об её эволюции.

Просто мне интересно знать возможности современных ученых в этом плане. Или же такие изменения тоже следует относить к несущественным?

Я знаю, что на далёких расстояниях наблюдаются необычные объекты, такие, как квазары и другие. То есть, вероятно, там видится предыдущая стадия развития галактик. Но так ли это, я не в курсе.

[dims]

НАСТУПИТ ЛИ КОНЕЦ КОСМОЛОГИИ?

Вряд ли. Автор же сам замечает, что космология претерпела серию революций. Нет оснований полагать, что они прекратятся. Наверняка обнаружится что-то ещё.

Ну например, обнаружится, что когда две галактики разлетаются на огромное расстояние и сила их антигравитации достигает критического значения, из вакуума начинают образовываться гравитон-антигравитонные пары, которые экранируют антигравитацию и приводят к исчезновению расталкивания. В результате Вселенная выходит из режима ускоренного расширения в неускоренный -- и мы получаем вечную Вселенную Фридмана.

[konstkir]

Не исключено, но, конечно, без таких деталей. Просто есть предположения, что лямбда (космологичесая const.) в ур-ях ОТО может и не оказатся постоянной, а зависеть от времени.

[Krishna]

НАСТУПИТ ЛИ КОНЕЦ КОСМОЛОГИИ?

Замечательно интересная статья. Только имхо излишне самоуверенная.
Но должна ли наука будущего постоянно требовать больше опытных знаний, чем было доступно ранее? Согласно последним исследованиям, на космологических промежутках времени ответ будет: «Нет, не должна». Возможно, мы живем именно в тот период эволюции Вселенной, когда ученые могут достичь полного понимания ее истиной природы.
Конечно мне тоже было бы приятно думать, что я живу в эпоху, когда мои современники вплотную приблизились к истине. Но я уверен, что так думало огромное количество людей и в упомянутом 1908-м и ранее. В статье не указано, какие именно последние исследования дают основания так считать и почему. Авторам следовало бы как-то аргументировать этот свой постулат. Потому что из него вроде бы логически вытекает все остальное, однако совершенно не раскрыто на каких основаниях.

[ivanij]

 Очень интересно. Только что же авторы забыли (или сделали вид, что не знают), что первым указал на возможность нестационарности Вселенной отнюдь не Леметр, а А.А.Фридман? Между прочим, Эйнштейн публично признал приоритет нашего соотечественника в этом вопросе.

[konstkir]

На Западе считают, что Леметр первый "офизичил" картину расширения Вселенной. Тем не менее, сейчас Фридмана тоже уважают и теорию БВ начинают с ур-й Фридмана-Леметра-Робертсона-Уокера. Хотя некоторые выкидывают первые две фамилии. Что взять - типичные супостаты.

[Krishna]

У меня возникло еще несколько вопросов, без ответов на которые у меня не складывается картина текущего представления ученых о вселенной:

Видимое ускоренное разбегание галактик само по себе ведь не означает ускоренного расширения вселенной. Оно - естественное следствие самой теории Большого Взрыва и присутствовало бы и без ускоренного расширения вселенной. Я правильно понимаю? Как именно было обнаружено ускоренное расширение? Известна ли величина ускорения?

[konstkir]

Вы задаете вопросы для ответа на целую книжку.
Раширение пр-ва совсем неозначает ускореное разбегание галактик..

Числовое значение, не слишком точно определенное есть, но запрятано глубоко в проф. статьях. Но полезна цифра - все расстояния (не в галактиках) во Вселенной удвоятся за следующие ~ 10млрд. лет

Почитайте если это Вас очень интерисует (надо терпение). Там есть объяснение.
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,64925.0.html
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,8684.0.html

[dims]

Видимое ускоренное разбегание галактик само по себе ведь не означает ускоренного расширения вселенной.

Означает. На самом деле, астрономы чаще всего видят застывший фотоснимок. Большинство выводов о Вселенной делаются на основе сравнения друг с другом многочисленных повторяющихся объектов (звёзд, галактик), наблюдения редких событий и знания законов физики. Поэтому обычно что "говорят", то и "видят".

Оно - естественное следствие самой теории Большого Взрыва и присутствовало бы и без ускоренного расширения вселенной. Я правильно понимаю?

Нет. Поведение Вселенной после БВ может быть разным:

1) Вселенная может порасширяться-порасширяться, а потом начать сужаться и обратно схлопнуться в точку (большой антивзрыв)
2) Вселенная может расширяться вечно, постепенно замедляя темп расширения
3) Вселенная может расширяться равномерно, не замедляясь (тоже вечно)
4) Вселенная может расширяться всё быстрей и быстрей, то есть, с ускорением (современная рабочая версия), но не затрагивая связанных объектов, таких как галактики; со временем такая вселенная распадётся на галактики, которые будут не связаны друг с другом
5) Вселенная может расширяться с ускорением, причём таким большим, что оно со временем разорвёт и галактики и звёзды и планеты и даже атомы (большой разрыв)

Эти формы поведения распознаются лишь приблизительно, кроме того, они могли сменять друг друга за время жизни Вселенной.

В общем, вариантов много и есть чего изучать.

[Krishna]

Вы задаете вопросы для ответа на целую книжку.
Раширение пр-ва совсем неозначает ускореное разбегание галактик..

Я наверно не совсем внятно выразился. Я имел ввиду примерно обратное - того, что галактики разбегаются ускоренно, не достаточно, чтобы утверждать, что Вселенная (пространство) расширяется ускоренно. Т.е. нужны какие-то дополнительные данные, которые, видимо и были получены астрономами не так давно. Вот я и интересуюсь какие именно.

Спасибо за ссылки - почитаю.

Видимое ускоренное разбегание галактик само по себе ведь не означает ускоренного расширения вселенной.

Означает. На самом деле, астрономы чаще всего видят застывший фотоснимок. Большинство выводов о Вселенной делаются на основе сравнения друг с другом многочисленных повторяющихся объектов (звёзд, галактик), наблюдения редких событий и знания законов физики. Поэтому обычно что "говорят", то и "видят".

Это я понимаю. Ключевая фраза в моем предложении - "само по себе".

Оно - естественное следствие самой теории Большого Взрыва и присутствовало бы и без ускоренного расширения вселенной. Я правильно понимаю?

Нет. Поведение Вселенной после БВ может быть разным:

1) Вселенная может порасширяться-порасширяться, а потом начать сужаться и обратно схлопнуться в точку (большой антивзрыв)
2) Вселенная может расширяться вечно, постепенно замедляя темп расширения
3) Вселенная может расширяться равномерно, не замедляясь (тоже вечно)
4) Вселенная может расширяться всё быстрей и быстрей, то есть, с ускорением (современная рабочая версия), но не затрагивая связанных объектов, таких как галактики; со временем такая вселенная распадётся на галактики, которые будут не связаны друг с другом
5) Вселенная может расширяться с ускорением, причём таким большим, что оно со временем разорвёт и галактики и звёзды и планеты и даже атомы (большой разрыв)

Вот в случае 3, движение галактик было бы равноускоренным, если я правильно понимаю. А мой вопрос касался варианта 4 - как раз текущего рабочего: какие наблюдения привели к выводу об ускоренном расширении и почему? Словом, как это было обнаружено?

[konstkir]

Krishna: Я наверно не совсем внятно выразился. Я имел ввиду примерно обратное - того, что галактики разбегаются ускоренно, не достаточно, чтобы утверждать, что Вселенная (пространство) расширяется ускоренно. Т.е. нужны какие-то дополнительные данные, которые, видимо и были получены астрономами не так давно. Вот я и интересуюсь какие именно.

По определению, ускоренное движение галактик означает ускорение расширение Вселенной.
Вы знаете другое определение?