Strona 1 z 3
Skala odległości we Wszechświecie
Trudno jest odpowiedzieć w jakiej odległości znajduje się bardzo odległa galaktyka, gdy\

Wszechświat cały czas się rozszerza. Wszystko zale\
y od Twojego punktu widzenia.
Powy\
ej przedstawiony jest problem zdefiniowania odległości w rozszerzającym się
Wszechświecie:Dwie galaktyki le\
ą blisko siebie (le\
ą w odległości 2 miliardów lat świetlnych od
siebie), gdy Wszechświat ma tylko 1 miliard lat. Pierwsza galatyka emituje puls światła. Druga
galaktyka otrzymuje ten puls dopiero, gdy Wszechświat ma 14 miliardów lat. W tym czasie galatyki
są rozdzielone odległością 26 miliardów lat świetlnych; puls światła wędrował przez 13 miliardów
lat; widok jaki otrzymują ludzie w drugiej galaktyce to obraz pierwszej galaktyki, gdy ta miała
jedynie 1 miliard lat i gdy obie były w odległości jedynie około 2 miliardów lat świetlnych.
Istnieją cztery ró\
ne skale, najczęściej u\
ywane w kosmologii:
(1) Odległość na podstawie jasności (Luminosity Distance) - DL
W rozszerzającym się Wszechświecie odleglejsze galatyki znacznie słabiej świecą, ni\

mo\
naby tego oczekiwać, poniewa\
długość fotonów (fali) światła ulega wydłu\
eniu, a tak\
e
biegną one w coraz większej przestrzeni. Z tego powodu potrzeba ogromnych teleskopów,
aby móc dostrzec bardzo odległe galaktyki. Najsłabiej świecące galaktyki widoczne
Kosmicznym Teleskopem Hubble'a (HST) świecą tak słabo, jakby znajdowały się w
odległości około 350 miliardów lat świetlnych, chocia\
są znacznie bli\
sze.
Odległość na podstawie jasności (DL) nie jest realistycznym odwzorowaniem odległości,
ale jest u\
yteczne w określeniu w jakim stopniu jest osłabione światło pochodzące od
bardzo odległych galaktyk.
(2) Odległość w oparciu o średnicę kątową (Angular Diameter Distance) - DA
W rozszerzjącym się Wszechświecie widzimy galaktyki blisko brzegu widocznej części
Wszechświata takimi, jakie były blisko 14 miliardów lat temu, poniewa\
dotarcie światłu do
nas zabrało blisko 14 miliardów lat. W chwili emisji światła, które dziś odbieramy, galaktyki nie
tylko były bardzo młode, ale równie\
znajdowały się znacznie bli\
ej nas.
Najsłabiej widoczne galaktyki, jakie dostrzegliśmy dzięki Kosmicznemu Teleskopowi
Hubble'a (HST) były odległe od nas o zaledwie kilka miliardów lat świetlnych, gdy
emitowały swoje światło. To oznacza, \
e bardzo odległe galaktyki wyglądają na znacznie
większe, ni\
to mo\
naby normalnie oczekiwać, gdyby były 3 miliardy lat świetlnych od
nas (chocia\
są równie\
bardzo słabe - zobacz: Odległośc na podstawie jasności DL).
Odległość w oparciu o średnicę kątową (DA) jest dobrym wskaz
nikiem, jak daleko od nas
znajdowała się galaktyka, gdy wyemitowała światło, które w chwili obecnej widzimy.
(3) Odległość na podstawie "współruchu" (Comoving Distance) - DC
Odległość na podstawie "współruchu" jest skalą odległości, która roszerza się wraz z
Wszechświatem. Mówi nam ona gdzie galaktyki znajdują się w chwili obecnej, nawet pomimo
tego, \
e nasz widok odległych części Wszechświata odpowiada ich wyglądowi, gdy
Wszechświat był znacznie mniejszy i młodszy. Przy tej skali brzeg obserwowalnego
Wszechswiata znajduje się około 47 miliardów lat świetlnych od nas, chocia\
najdalsze
galaktyki widoczne Kosmicznym Teleskopem Hubble'a są oddalone o 32 miliardy lat
świetlnych.
Strona 2 z 3
Odległość na podstawie "współruchu" (DC) jest przeciwieństwem Odległości w oparciu o
średnicę kątową (DA), gdy\
mówi nam, gdzie znajdują się teraz galaktyki raczej ni\
gdzie
były, gdy wyemitowały światło, które obecnie widzimy.
(4) Odległośc w oparciu o czas biegu światła (Light Travel Time Distance) - D
LT
Odległośc w oparciu o czas biegu światła reprezentuje czas, jaki zabrało światłu z odległych
galaktyk na dotarcie do nas. O tej skali właśnie mówi się, podając, \
e widzialny Wszechświat
ma promień 14 miliardów lat świetlnych - jest to po prostu stwierdzenie, \
e Wszechświat ma
około 14 miliardów lat, a światło od najdalszych z
ródeł nie miało czasu, aby do nas dotrzeć
Odległośc w oparciu o czas biegu światła jest zarówno miarą czasu jak i odległości. Jest
u\
yteczna głównie dlatego, \
e mówi nam jak stary jest widok galaktyki, którą widzimy.
Dla małych odległości (poni\
ej około 2 miliardów lat świetlnych) wszystkie cztery skale odległości
zbiegaja się i stają się takie same i dlatego jest znacznie prościej zdefiniować odległości do
galaktyk w "lokalnym" Wszechświecie.
Poni\
ej- wykres wszystkich czterech skal odległości w zale\
ności od przesunięcia ku czerwieni.
Przesunięcie ku czerwieni jest miarą prędkości, którą powoduje rozszerzanie się Wszechświata -
galaktyka o większym przesunięciu ku czerwieni będzie znajdowała się dalej, ni\
inna galaktyka o
mniejszym przesunięciu.Najodleglejsze galaktyki widoczne Teleskopem Hubble'a posiadają
przesunięcia ku czerwieni 10, podczas gdy najodleglejsze protogalaktyki we Wszechświecie
miałyby przesuniecie około 15. Brzeg widocznej części Wszechświata posiada przesunięcie ku
czerwieni równe nieskończoności. Dla porównania, za pomocą typowego, przenośnego teleskopu
nie dostrze\
emy zbyt wiele powy\
ej przesunięcia 0.1 (około 1.3 miliarda lat świetlnych).
Strona 3 z 3
Odległość na podstawie jasności (DL) pokazuje czemu tak trudno dostrzec odległe galaktyki-
bardzo młoda i odległa galaktyka o przesunięciu 15 wyglądałaby, jakby się znajdowała 560
miliardów lat świetlnych od nas, podczas gdy Odległość w oparciu o średnicę kątową (DA)
sugerowałaby, \
e w rzeczywistości ta odległość wynosiła około 2.2 miliarda lat świetlnych, gdy
galaktyka wyemitowała światło, które odbieramy. Odległośc w oparciu o czas biegu światła(DLT)
mówi nam, \
e światło wędrowało z galaktyki do nas 13.6 miliarda lat. Odległość na podstawie
"współruchu"(DC) mówi nam z kolei, \
e ta sama galaktyka w chwili obecnej znajduje się 35
miliardów lat świetlnych stąd.
Powrót do strony Widzialny Wszechświat
telewizory led
Kamery