зависимость концентрации вещества от z

[astepanov]

Дилетантский вопрос: с увеличением расстояния от Земли, если закон Хаббла верен, вроде бы должно быстро расти количества вещества в единице объема пространства, и температура межзвездного газа и излучения тоже должны расти (разумеется, на межгалактических масштабах). Так ли это, и, если так, то имеются ли наблюдательные подтверждения? Какие? Количественные или качественные? Собласуются ли с какими-то теориями?

[Klapaucius]

Дилетантский вопрос: с увеличением расстояния от Земли, если закон Хаббла верен, вроде бы должно быстро расти количества вещества в единице объема пространства,

Весьма небыстро, только при очень больших z, когда плотность вещества измерить очень трудно.

и температура межзвездного газа и излучения тоже должны расти (разумеется, на межгалактических масштабах). Так ли это, и, если так, то имеются ли наблюдательные подтверждения? Какие? Количественные или качественные? Собласуются ли с какими-то теориями?

Может яркость галактик растёт (и только, пожалуй), с поправкой на расстояние. Тоже, из-за огромности этих расстояний таких данных нет (или не было до недавнего времени, я не слежу за вопросом). На расстоянии нескольких миллиардов световых лет такой эффект (эволюционная разница зоопарка наблюдаемых галактик) практически не должен проявляться. А дальше данные всё скуднее.

[konstkir]

Дилетантский вопрос: с увеличением расстояния от Земли, если закон Хаббла верен, вроде бы должно быстро расти количества вещества в единице объема пространства, и температура межзвездного газа и излучения тоже должны расти (разумеется, на межгалактических масштабах). Так ли это, и, если так, то имеются ли наблюдательные подтверждения? Какие? Количественные или качественные? Собласуются ли с какими-то теориями?

   Современная модель БВ построена на решении уравнений ОТО при постулате однородности и изотропности Вселенной по всему объему - принцип Коперника.
Решения этих уравнений Фридманом - Леметром показывают, что плотность энергии во вселенной уменьшается со временем, но однородность по объему (в среднем ячеек по 200Мпк) остается неизменной. В меньших масштабах возмущения плотности энергии приводят к образованию звезд и галактик.

[Klapaucius]

Решения этих уравнений Фридманом - Леметром показывают, что плотность энергии во вселенной уменьшается со временем, но однородность по объему (в среднем ячеек по 200Мпк) остается неизменной.

Однородность возможно (хотя первый раз слышу), но не плотность (энергии и материи). Согласно таким моделям древние наблюдаемые области Вселенной должны быть плотнее. Больше вещества на единицу объёма чем в окрестностях Галактики.

[konstkir]

Решения этих уравнений Фридманом - Леметром показывают, что плотность энергии во вселенной уменьшается со временем, но однородность по объему (в среднем ячеек по 200Мпк) остается неизменной.

Однородность возможно (хотя первый раз слышу), но не плотность (энергии и материи). Согласно таким моделям древние наблюдаемые области Вселенной должны быть плотнее. Больше вещества на единицу объёма чем в окрестностях Галактики.

Непонятно по какой логике? Какие древние и почему плотнее?

[xd]

Может быть имеется в виду то, что на момент испускания света, несущего информацию об этих объектах, они находились в более плотном состоянии. Периферия видимой части Вселенной должна быть моложе, чем наши ближайшие окрестности и, следовательно, плотнее.
Или я чего-то не понял в вопросе?

[konstkir]

Идет какая-то может быть семантическая путанница. Вот цитаты разных участников. 

Дилетантский вопрос: с увеличением расстояния от Земли, если закон Хаббла верен, вроде бы должно быстро расти количества вещества в единице объема пространства, и температура межзвездного газа и излучения тоже должны расти (разумеется, на межгалактических масштабах).

Однородность возможно (хотя первый раз слышу), но не плотность (энергии и материи). Согласно таким моделям древние наблюдаемые области Вселенной должны быть плотнее. Больше вещества на единицу объёма чем в окрестностях Галактики.

Периферия видимой части Вселенной должна быть моложе, чем наши ближайшие окрестности и, следовательно, плотнее.

  Везде нет четких акцентов на времена состояния Вселенной и возникает какое-то мифическое понятие видимости плотности для наблюдателя на сей момент.

  Нет никакой видимости плотности, а есть просто плотность Вселенной в современную эпоху и есть, например, плотность в эпоху зарождения галактик. Свет от далеких галактик несет информацию о конфигурации этих галактик, их хим. составе, о различных процессах в них. Дает возможность рассчитать расстояние до них в эпоху излучения и в настоящий момент. А значит дает возможность оценить плотность видимого вещества и в ту эпоху и сейчас.  Все галактики образовались примерно в одно время 13-11 млрд.лет назад. Тогда они располагались кучее - через каждый миллион св. л. В настоящее время среднее расстояние между этими же галактиками по всей Вселенной 10млн.с.л. И можно просто посчитать колличество галактик в нашей округе в 1млрд.с.л. . И это будет справедливо для наблюдателя на краю Метагалактики за 50млрд. с.л. от нас. И галактики будут такие же и все будет такое же.
"На глазок" эти далекие галактики видятся не кучнее современных, хотя свет от них шел 13млрд.л.. . Мы же находимся не в стороне, а внутри расширяющейся Вселенной.

 Все надо только рассчитывать и по конкретной модели Вселенной.

P.S. Кстати, закон Хаббла не говорит о возрастании плотности с рассточнием. Напротив, он вытекает из уравнений ОТО при постулате одинаковой плотности Энергии по всей Вселенной  на каждый момент времени.  Но эта плотность будет уменьшаться с расширением Вселенной везде одинаково (в среднем на бодьшие объемы).  Так в момент возникновения РИ плотность была 1млрд.протонов на м³. Сейчас меньше 1 протона.

[Qw]

если закон Хаббла верен, вроде бы должно быстро расти количества вещества в единице объема пространства

Закон Хаббла никак не связан с количеством вещества в единице объема пространства.

Вроде бы

[astepanov]

если закон Хаббла верен, вроде бы должно быстро расти количества вещества в единице объема пространства

Закон Хаббла никак не связан с количеством вещества в единице объема пространства.

Вроде бы

Я не точно выразился. Конечно же, в вопросе речь шла о наблюдательных фактах, подтверждающих изменение плотности вещества со временем. Если говорить шире - то об эволюции наблюдаемой части вселенной.

[polar]

да, наблюдается, что плотность меняется со временем.
Равно как наблюдается и падение температуры реликта со временем.

[astepanov]

да, наблюдается, что плотность меняется со временем.
Равно как наблюдается и падение температуры реликта со временем.

О каких наблюдениях идет речь? Где об этом можно почитать?

[polar]

да, наблюдается, что плотность меняется со временем.
Равно как наблюдается и падение температуры реликта со временем.

О каких наблюдениях идет речь? Где об этом можно почитать?

Про температуру реликта ссылки есть тут http://sergepolar.livejournal.com/1462956.html

Про плотность - уточните, что вас интересует детальнее.
Скажем, мы видим реликт. мы понимаем почему он возник, и для описания нужна существенно иная плотность вещества, чем сейчас.
Ну или сравнивая акустические пики в реликте с данными по современной крупномасштабной структуре, мы можем сказать, насколько раздулось с z~1000.

Разумеется, мы можем сказать, какая нужна была плотность для первичного нуклеосинтеза, и можем сравнить ее с тем, что есть сейчас.

Или вас интересует, скажем, средняя плотность в объеме (сопутствующем) порядка 1 Гпк сейчас и на z=2.
 

[astepanov]

Уважаемый Сергей,
Нет, я удовлетворен. Чтобы было ясно: я далек от астрономии, но все же Вселенная – самый грандиозный объект, который можно наблюдать, и не проявлять любопытства к нему невозможно. Из-за того, что мои представления о современной астрономии очень обрывочны, у меня создалось впечатление (вероятно, ложное), что астрономия – кастовая наука с небольшим кланом профессионалов, в которой есть принимаемые на веру догматы (о черных дырах, Большом взрыве, темной энергии), не подкрепленные надежными наблюдениями. Мне достаточно было узнать от вас, что факты эволюции мира имеются. Спасибо. А читать специальные работы на эту тему не стану, т.к. вряд ли смогу продраться через дебри специальной терминологии, к тому ж плохо знаю математику.

[Qw]

астрономия – кастовая наука с небольшим кланом профессионалов, в которой есть принимаемые на веру догматы (о черных дырах, Большом взрыве, темной энергии), не подкрепленные надежными наблюдениями.

Вы забыли упомянуть о Червоточинах, Темной материи и волнах плотности.

[astepanov]

астрономия – кастовая наука с небольшим кланом профессионалов, в которой есть принимаемые на веру догматы (о черных дырах, Большом взрыве, темной энергии), не подкрепленные надежными наблюдениями.

Вы забыли упомянуть о Червоточинах, Темной материи и волнах плотности.

Qw, мне кажется, что вы иронизируете. Если так, то напрасно: если речь идет о переднем крае исследований (а космогония - это, безусловно, передний край), то генерирование "безумных" идей  неизбежно, и большая часть их отомрет с появлением наблюдательного материала. Другое дело, когда эти идеи появляются там, где уже распахано поле: россказни о всяческих планетах Набиру выглядят отвратительно. Но отрадно, что астрономия, которая финансируется не очень-то жирно и в которой работает не очень много народа, строится не только на теоретических ненадежных подпорках, но и на наблюдениях.

[Qw]

В таком случае предлагаю Вам совместно проанализировать имеющийся (на примере «столпов творения») наблюдательный материал в деле формирования звезд.

[konstkir]

Любите говорить загадками? А конкретнее?

[astepanov]

 Qw, не буду заниматься дилетантскими спекуляциями, я в этом все равно ничего не смыслю

[Klapaucius]

Может сосредоточимся для начала на этом:

  Нет никакой видимости плотности, а есть просто плотность Вселенной в современную эпоху и есть, например, плотность в эпоху зарождения галактик. Свет от далеких галактик несет информацию о конфигурации этих галактик, их хим. составе, о различных процессах в них. Дает возможность рассчитать расстояние до них в эпоху излучения и в настоящий момент. А значит дает возможность оценить плотность видимого вещества и в ту эпоху и сейчас.  Все галактики образовались примерно в одно время 13-11 млрд.лет назад. Тогда они располагались кучее - через каждый миллион св. л. В настоящее время среднее расстояние между этими же галактиками по всей Вселенной 10млн.с.л. И можно просто посчитать колличество галактик в нашей округе в 1млрд.с.л. . И это будет справедливо для наблюдателя на краю Метагалактики за 50млрд. с.л. от нас. И галактики будут такие же и все будет такое же.
"На глазок" эти далекие галактики видятся не кучнее современных, хотя свет от них шел 13млрд.л.. . Мы же находимся не в стороне, а внутри расширяющейся Вселенной.

Почему так получается (я о выделенном мною)? Допустим мы наблюдаем скопление галактик возрастом 13 млд. лет. Свет летел до нас 13 млд. лет, и мы видим не их современное изображение, а то как они выглядели 13 млд. лет назад. Почему же мы должны, по Вашим словам, видеть их на расстоянии друг от друга в 10 млн. св. лет, а не 1 миллион, как они и располагались на самом деле? Что это за оптический эффект, растягивающий наблюдаемое расстояние между ними ровно во столько же раз, чтобы они выглядели как современные по плотности концентрации? Или я опять Вас не так понял?
Ведь то, что мы находимся "внутри", уже ни на что в данном случае не влияет. Мы получаем картинку, 13и миллиарднолетней давности, и по дороге она не менялась. Разве что мы получаем её в сильно "покрасневшем" виде. Неужели есть ещё и геометрические искажения (ну кроме гравитационных линз в некоторых редких случаях), да ещё такие "правильно-хитрые"?

[konstkir]

Почему так получается (я о выделенном мною)? Допустим мы наблюдаем скопление галактик возрастом 13 млд. лет. Свет летел до нас 13 млд. лет, и мы видим не их современное изображение, а то как они выглядели 13 млд. лет назад. Почему же мы должны, по Вашим словам, видеть их на расстоянии друг от друга в 10 млн. св. лет, а не 1 миллион, как они и располагались на самом деле? Что это за оптический эффект, растягивающий наблюдаемое расстояние между ними ровно во столько же раз, чтобы они выглядели как современные по плотности концентрации? Или я опять Вас не так понял?
Ведь то, что мы находимся "внутри", уже ни на что в данном случае не влияет. Мы получаем картинку, 13и миллиарднолетней давности, и по дороге она не менялась. Разве что мы получаем её в сильно "покрасневшем" виде. Неужели есть ещё и геометрические искажения (ну кроме гравитационных линз в некоторых редких случаях), да ещё такие "правильно-хитрые"?

Вот как раз искажений геометриии нет. А "оптический эффект" (по Вашему) имеется.  :)Расширение Вселенной (плоской) не меняет телесные углы между  галактикоми (скоплениями) со временем для нас.

Как Вы определите кучность галактик на далеком расстояниии на глазок? По каким параметрам?





или здесь, где каждое пятнышко - галактика, звезд нет. И это в телесном угле несколько кв.минут!



Когда многие из этих галактики излучали, они находились ра расстоянии ~ 4-5млрд.c.л. от нас и были кучнее. Сейчас они находятся на расстоянии ~30млрд.с.л. Но если бы их сейчас можно было бы увидесь (мгновенным зрением), вышло бы тоже самое знакомое фото , только сами галактики выглядели может быть по другому и чуть сдвинуты из-за пекулярных скоростей..

Слишком просто было бы заткнуть рот противникам БВ, если бы плотность вещества (кучность галактик) вдали была бы наглядна и легко измерима независимым методом. Также следует учитывать, что многие далекие галактики не видны по разным причинам.

Все рассчитывается по конкретным моделям, а им приходится доверять.
Но и проверять другими расчетами. Сейчас много есть фактов эволюции Вселенной. И те которые привел С.Попов о разной температуре РИ у далеких галактик и многие другие - отсутствие парадокса Одьберса,меньшая металличность далеких галактик, скорость звездообразования, скорость образования скоплений, расширение скоплений,... нет галактик или звезд возрастом 20 или, скажем, 100млрд.лет.