Objev zpomaleného rozpínání vesmíru, díl 2.

15. 11. 2016 18:26:36
Dnes to popíšeme přesněji a z mnoha modelů, které popisují nehomogenní vesmír, vybereme dva, které porovnáme.

První z nich je z University of Helsinky, 2007 (1), kde dnešní hustota hmoty narůstá do vzdálenosti 4 Gpc, zatímco Hubbleův parametr klesá.


Na obr. 1 je zeleně průběh dnešní hustoty hmoty ve vesmíru až do vzdálenosti 5 Gpc = 16,3 Gly , přičemž my se nacházíme v bodě 0 s nejnižší hustotou. Modře je zakreslen průběh Hubbleova parametru (dříve konstanty), který klesá z 65 na 52 km/s/Mpc. Je to tedy nelineární expanze podle modelu LTB, kterou jsme zde popisovali nedávno (3). Tuto expanzi si můžeme představit docela snadno: Mějme pružné lano, na které nakreslíme značky ve stejné vzdálenosti od sebe, jako galaxie o stejné hmotnosti, tedy homogenní vesmír. Pokud toto lano budeme natahovat ve vodorovné poloze, budou značky udržovat stejné rozestupy a vesmír bude stále homogenní. Pokud ovšem to lano zavěsíme, budeme natahovat směrem dolů a vezmeme v úvahu také zemskou gravitaci, vznikne zmíněná nelineární expanze. Pokud lano natáhneme silou F a tíha lana bude GL, potom horní úsek lana bude napínán silou F+GL, zatímco dolní úsek pouze silou F a natáhne se méně, tím vznikne nehomogenní vesmír, který bude mít v bodě 0 menší hustotu.

Na obr.2 je průběh hustoty poněkud jiný. Pochází od Phil. Bulla a Tim. Cliftona, 2012 (2), kde autoři uvádějí: “ To ukazuje, že pozorování provedena v nehomogenním vesmíru mohou znamenat zrychlení bez existence temné energie.“
Hustota zde stoupá do vzdálenosti asi 2,8 Gpc a pak mírně poklesne. Autoři zde zavádějí dva Hubbleovy parametry, příčný (čárkovaný) a radiální, tedy ve směru od nás. Ten nejdříve prudce klesá, ale pak se mírně zvýší. Tento model již nelze vysvětlit tak primitivně, ale opět pomocí gravitace to půjde. Na obr. 1 máme pozorovatele P ve vzdálenosti 5 Gpc, který se nachází v oblasti, kde je konstantní hustota hmoty. Vzhledem k tomu, že gravitace se šíří pouze rychlostí světla, bude na něj působit gravitačně pouze ta hmota, kterou může pozorovat, tedy to bude zhruba stejná koule jako v našem případě o poloměru 5,8 Gly = 1,8 Gpc, viz (3) Je to tedy homogenní koule, v jejímž středu je stav beztíže, tedy nulová gravitace g = 0.
Druhý pozorovatel P ́ je ve vzdálenosti 2,2 Gpc, kolem něho opíšeme stejně velkou kouli, která však nebude homogenní. Na pravé straně má podstatně vyšší hustotu než na levé, její hmota tedy způsobí gravitaci g v kladném směru. Z toho je zřejmé, že pozorovatel P ́bude při rozpínání vesmíru dohánět pozorovatele P, čímž vznikne navýšení hustoty, které je už na obr.2 patrné.
Na obr.2 máme pozorovatele P ve vzdálenosti 4,2 Gpc a kolem něho si opět opíšeme kouli o poloměru 1,8 Gpc. Tuto kouli si nyní svislým řezem rozdělíme na dvě polokoule. Pravou, která má hustotu h1= 1 a levou, jejíž hustota bude dána součtem hustot h1 + h2. A nyní ke gravitační síle, která působí na pozorovatele: Gravitační síly obou polokoulí způsobené hmotou o hustotě h1 se vzájemně vyruší a zůstane nám pouze gravitace levé polokoule o hustotě h2, která bude na pozorovatele působit záporným směrem. A to znamená, že rozpínání časoprostoru v této dnešní vzdálenosti 4,2 Gpc se musí v důsledku zmíněné gravitace zpomalovat.

Prameny:

(1) http://arxiv.org/pdf/astro-ph/0609120.pdf
(2) https://arxiv.org/pdf/1203.4479v2.pdf
(3) http://dudr.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=559769
(4) http://dudr.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=559769

Autor: Pavel Dudr | úterý 15.11.2016 18:26 | karma článku: 15.22 | přečteno: 328x

Další články blogera

Pavel Dudr

Zrychlené rozpínání vesmíru způsobené gravitací, pokrač.

Minule jsme zde popsali důsledek nelineární expanze, tedy nehomogenní vesmír. Toto je pokračování článku dle (1)

8.12.2023 v 18:47 | Karma článku: 0.00 | Přečteno: 23 | Diskuse

Pavel Dudr

Zrychlené rozpínání vesmíru způsobené gravitací a vyvrácení kosmologického principu

Zde je grafické řešení rozpínání vesmíru pomocí Hubbleovy „konstanty“, která má vyšší hodnotu pro blízký vesmír a nižší hodnotu pro vzdálený vesmír. Z toho plyne, že zrychlená expanze mohla být způsobena obyčejnou gravitací.

16.10.2023 v 19:01 | Karma článku: 0.00 | Přečteno: 24 | Diskuse

Pavel Dudr

The accelerated expansion of the universe caused by gravity and cosmological principle

Here is a graphical solution to the expansion of the universe using the Hubble "constant", which has a higher value for the nearby universe and a lower value for the distant universe.

16.10.2023 v 17:25 | Karma článku: 0.00 | Přečteno: 43 | Diskuse

Pavel Dudr

Petice proti válce

Zde je text petice, kterou adresujeme Poslanecké sněmovně, protože její usnesení je pro vládu ČR závazné: Naléhavě žádáme Poslaneckou sněmovnu, aby zakázala Vládě ČR vývoz zbraní na Ukrajinu, neboť to prodlužuje válečný konflikt,

29.5.2022 v 18:27 | Karma článku: 0.00 | Přečteno: 38 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (3) - přírodní červená

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)

28.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 13.20 | Přečteno: 130 | Diskuse

Zdenek Slanina

Problém co začal už Arrhenius: Kysličník uhličitý a doba ledová - a teď i sopečné aktivity

Už S. Arrhenius řešil vztah obsahu CO2 v atmosféře i k době ledové. Tehdy hlavně ukázal, že jeho navyšování v atmosféře povede k nárůstu její teploty. Nyní výzkumy z univerzity v Sydney ukazují na roli sopek v nástupu ochlazování.

26.3.2024 v 5:22 | Karma článku: 25.00 | Přečteno: 519 |

Martin Tuma

Berte Viagru, dokud si na to vzpomenete

Rozsáhlá studie odhalila významné snížení výskytu Alzheimerovi nemoci u pravidelkných uživatelů Viagry

25.3.2024 v 14:17 | Karma článku: 13.60 | Přečteno: 303 | Diskuse

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (2) - průmyslová žlutá

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)

25.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 14.44 | Přečteno: 189 | Diskuse

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (1) - přírodní žlutá

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? První díl seriálu o barvách.

21.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 18.12 | Přečteno: 293 | Diskuse
Počet článků 197 Celková karma 0.00 Průměrná čtenost 1067

Vystudoval strojní fakultu VUT Brno, bývalý konstruktér a projektant obuvnických strojů, potom podnikatel ve strojírenství, nyní důchodce, bydlí ve Zlíně,nezávislý publicista publikující v Pravém prostoru a EP Shark, amatérský klimatolog se zaměřením na klimatické změny a Nový zelený úděl, atd.
 Nyní řeší hlavně původ nových variant koronaviru SARS-CoV-2, tedy  příčiny pokračování  pandemie. 

Smoljak nechtěl Sobotu v Jáchymovi. Zničil jsi nám film, řekl mu

Příběh naivního vesnického mladíka Františka, který získá v Praze díky kondiciogramu nejen pracovní místo, ale i...

Rejžo, jdu do naha! Balzerová vzpomínala na nahou scénu v Zlatých úhořích

Eliška Balzerová (74) v 7 pádech Honzy Dědka přiznala, že dodnes neví, ve který den se narodila. Kromě toho, že...

Pliveme vám do piva. Centrum Málagy zaplavily nenávistné vzkazy turistům

Mezi turisticky oblíbené destinace se dlouhá léta řadí i španělská Málaga. Přístavní město na jihu země láká na...

Velikonoce 2024: Na Velký pátek bude otevřeno, v pondělí obchody zavřou

Otevírací doba v obchodech se řídí zákonem, který nařizuje, že obchody s plochou nad 200 čtverečních metrů musí mít...

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo divadelních...