В км / ч, что на самом деле «скорость» Андромеды от нас: космологически?

9

Андромеда находится на расстоянии около 2,5 миллионов человек.

На самом деле, в этой вселенной, на какой «скорости» (в км / ч) два объекта разделяются космологически - я имею в виду строго из-за «расширения вселенной» - если они находятся на расстоянии 2,5 миллиона друг от друга?

Я понимаю, что местное «обычное» или «своеобразное» движение полностью перекрывает этот эффект. Если я не ошибаюсь, то «местное» «обычное» движение Андромеды по нашей галактике составляет около 400 000 км / ч к нам.

Является ли "скорость" из-за "расширения вселенной" радикально меньшей, чем эта?

Я предполагал, что расширение вселенной (или «метрики пространства-времени») даже везде: хорошо известно, что оно влияет только на «самые большие структуры», но я все же предполагал, что расширение в моей комнате, моей галактике, одинаково, мой космологический регион. Возможно, это предположение совершенно неверно?

expansion redshift Fattie
источник
Кстати, я нашел это несколько похожее QA astronomy.stackexchange.com/a/1672/13071
Толстяк

Ответы:

19

Скорость расширения, измеренная в обычных единицах (км / с) / мегапарсек, не известна с большой точностью. Последние измерения включают 67,6 (SDSS-III), 73 (HST) 67,8 (Планка) 69,3 (WMAP) [ wikipedia ]

Галактика Андромеды 0,78 Мпк от нас, так что с постоянной Хаббла составляет около 70 лет , дает спад около 55 км / с. Это не очень большая скорость: сравните с орбитальной скоростью Солнца вокруг галактики на скорости более 200 км / с или со скоростью убегания галактики (более 500 км / с)

Как вы заметили, это в значительной степени затоплено правильным относительным движением наших галактик. Голубое смещение указывает на то, что Андромеда приближается к нам со скоростью более 100 км / с. Для галактик вне Локальной группы доминирует поток Хаббла.

Теперь значение 55 км / с предполагает, что пространство гладкое и однородное. Это приблизительно верно в универсальном масштабе, но это не верно в масштабе скопления галактик, где локальные гравитационные эффекты доминируют над кривизной пространства-времени. Общее расширение пространства-времени очень мало влияет на движение галактик в локальной группе, как обсуждалось в работе Иорио о движении гравитационно связанной двойной системы

Джеймс К
источник
2
Вау! Большое спасибо за быстрый ответ - что очень понятно, спасибо - поэтому ответ 200 000 км / ч. Это удивительно, совершенно невероятно. Я думал, что это будет какая-то крошечная фигура, вроде «десять км / ч». Таким образом, Андромеда «действительно» движется к нам со скоростью 600 000 км / ч, метрическое расширение пространства составляет 200 000 км / ч, что приводит к 400 000 км / ч к нам. Фантастический, удивительный, удивительный.
Толстяк
Я снова поражен, узнав, что этот поток Хаббла, если хотите, между нами и Андромедой имеет тот же порядок величины, что и наше местное колебательное движение: я подумал, Джеймс, ответ будет, может быть, на девять или десять порядков меньше, чем это. Удивительно!
Толстяк
5
@JoeBlow Вы неправильно поняли. Расширение пространства почти не влияет на разделение Млечного Пути до M31. Кажущаяся скорость не является векторной суммой двух эффектов. Уравнение Фридмана, которое приводит к закону Хаббла, предполагает, что плотность Вселенной является гладкой и однородной. Это не в небольших масштабах, как местная группа.
Роб Джеффрис
2
@JoeBlow, повторяя Роба Джеффриса, когда Джеймс К. говорит, что Андромеда движется к нам со скоростью 100 км / с, он имеет в виду, что это фактическая измеренная скорость Андромеды, приближающаяся к нам. Вы не должны добавлять в расширение вселенной, чтобы получить «реальную» ценность; 100 км / с - это «реальное» значение.
NeutronStar
5
@JoeBlow Просто глядя на эту статью: консенсус, по-видимому, заключается в том, что гравитационно связанная система из двух тел вообще не испытывает никакого эффекта расширения (в ОТО). arxiv.org/pdf/1208.1523v4.pdf Так что это не значит, что эффект "затоплен"; его там нет вообще.
Роб Джеффрис