মহাকাশীয় বিস্তারের কারণে এমন কোন ছায়াপথ রয়েছে যা দৃষ্টির দিগন্তের বাইরে চলে গেল?

যদি দূরতম ছায়াপথগুলি ত্বকের সাথে আলোর গতি ছাড়িয়ে যায় আমাদের সাথে পালিয়ে যায় তবে আমাদের উচিত তাদের ক্রমবর্ধমান পরিমাণের সাথে সময়ের সাথে আকাশ থেকে অদৃশ্য হয়ে যাওয়ার আশা করা উচিত। আমরা কি এটি পর্যবেক্ষণ করেছি? আমরা কি পরবর্তী ছায়াপথগুলি নির্মূল করতে এবং তাদের পতনের সময়কে নির্দেশ করতে পারি?

আমার প্রশ্নটি ছায়াপথগুলি সমস্ত গতির পরিসীমা নিয়ে চলার বিষয়টি নিয়ে উদ্বেগ প্রকাশ করে, কেবলমাত্র আলোর গতির চেয়ে বড় নয়।

— ওয়ালদেমার গাজিনোভস্কি
সূত্র

এই ইউটিউব ভিডিওতে দেখা যাচ্ছে যে গ্যালাক্সিগুলি খুব দূরে থাকা সত্ত্বেও কেন দৃশ্যমান হয়। youtube.com/watch?v=gzLM6ltw3l0 (দ্রুত 6 মিনিট এবং 50 সেকেন্ডে এগিয়ে যান এবং প্রায় 8 মিনিট এবং 50 সেকেন্ড পর্যন্ত দেখুন you) এবং আপনি যদি 9 মিনিট ধরে দেখেন, এটি বলবে কোন গ্যালাক্সি কখনই দূরে থাকতে হবে আমাদের দ্বারা দেখা হবে কারণ মহাবিশ্ব আলোর চেয়ে দ্রুত প্রসারিত হবে।

— রিচএস

@ পেলা এটি অবশ্যই সংজ্ঞার বিষয়, তবে আমি এখানে একমত নই। নীচে আমার মন্তব্যে উল্লিখিত হিসাবে, গ্যালাক্সিগুলি আমাদের ইভেন্ট দিগন্তের সমস্ত সময় ছেড়ে যায়। এক অর্থে, যে হয় পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বের রেখে।

— সাফল্য

@ থ্রাইভথ: আপনার অন্যান্য মন্তব্যে মন্তব্য দেখুন।

— পেলে

না। আসলে ঘটনাটি বিপরীত।

(একটি স্বজ্ঞাত ব্যাখ্যা জন্য শেষ অনুচ্ছেদ দেখুন।)

এটি একটি সাধারণ ভুল বিশ্বাস যা আলোর গতির চেয়ে দ্রুত গতিতে ছড়িয়ে ছায়াপথগুলি আমাদের কাছে দৃশ্যমান নয়। এই ক্ষেত্রে না হয়; আমরা খুব সহজেই ছায়াপথগুলি অতিমানবীয় গতিতে চলতে দেখি। এটি নয় - যেমনটি আমি মনে করি বেশিরভাগ লোকেরা মনে করেন - আপেক্ষিকতা তত্ত্বের বিরোধিতা করেন, যা বলে যে কোনও কিছুই চেয়ে দ্রুত স্থানের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করতে পারে না । গ্যালাক্সিগুলি স্থানের মাধ্যমে ভ্রমণ করে না ( 100-1000 কিমি / সেকেন্ডের ছোট গতি ছাড়া ); পরিবর্তে, স্থান নিজেই প্রসারিত হচ্ছে, ছায়াপথগুলির মধ্যে দূরত্ব বাড়িয়ে তোলে। $c$

আমরা "সুপার-লুমিনাল" ছায়াপথগুলি দেখি

একটি গ্যালাক্সির মন্দার বেগ হাবলের আইন দ্বারা দেওয়া হয়েছে: $v_\mathrm{rec}$ যেখানে

v_{r e c} = H_{0} d,

$v_\mathrm{rec} = H_0 \, d,$

হাবল ধ্রুবক (প্ল্যাঙ্ক সহযোগিতা এবং আল 2016)। এই আইনটি বোঝায় যে ছায়াপথগুলি চেয়ে দ্রুত ফিরে পেল। এখানে, সাবস্ক্রিপ্ট "এইচ এস" মনোনীত কারণ ragion যার মধ্যে ছায়াপথ তুলনায় ধীর থেকে দূরে সরে যাওয়া হয়"হাবল গোলক" বলা হয়। of এর দূরত্বে থাকা অবজেক্টগুলিতেএর একটি redshift রয়েছে।

H_{0} ≃ 67.8 k m s^{- 1} {M p c}^{- 1}

$H_0 \simeq 67.8\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}\,\mathrm{Mpc}^{-1}$

r_{H S} \equiv \frac{c}{H_{0}} ≃ 4400 M p c ≃ 14.4 G l y (" G i g a - l i g h t y e a r s ")

$r_\mathrm{HS} \equiv \frac{c}{H_0} \simeq 4400\,\mathrm{Mpc} \simeq 14.4 \, \mathrm{Gly}\,\,\mathrm{("\!\!Giga\mbox{-}lightyears\!\!")}$

c

$c$

c

$c$

r_{H S}

$r_\mathrm{HS}$

z ≃ 1.6

$z\simeq1.6$

মিল্কিওয়ে ( এমডাব্লু ) এর দিকে অতীতে দূরবর্তী ছায়াপথ থেকে নির্গত একটি ফোটন বিবেচনা করুন (বলুন, রেডশিফট এ জিএন- )) বিশেষ আপেক্ষিকতা যা আমাদের জানায় তা হ'ল স্থানীয়ভাবে , ফোটন সর্বদা এ স্থানের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে । প্রাথমিকভাবে, ফোটন এভাবেই জিএন-Z11 থেকে দূরত্ব বেগে বৃদ্ধি । যাইহোক, ফোটন আমাদের দিকে ভ্রমণ করলেও, মহাবিশ্বের প্রসারণের কারণে এর মেগাওয়াট পর্যন্ত দূরত্ব বৃদ্ধি পায় । ফোটন যেমন GN-z11 এর দূরত্ব বাড়ায়, একই বিস্তৃতি এটি ক্রমবর্ধমান গতিতে জিএন-জেড 11 থেকে কমতে পারে। তদুপরি, এটি মেগাওয়াটের দিকে যাত্রা করার সাথে সাথে এটি ধীরে ধীরে সম্প্রসারণকে "কাটিয়ে উঠবে" যতক্ষণ না এটি পৌঁছায় $z=11.1$ $v=c$ $c$ $v_\mathrm{rec} = c$ । অসীম স্বল্প সময়ের জন্য, এটি দাঁড়াবে t মেগাওয়াট, এর পরে এটি মেগাওয়াট থেকে পরিমাপকৃত দ্রুত এবং দ্রুত ভ্রমণ শুরু করবে। অবশেষে, এর গতিবেগ - এখনও মেগাওয়াটের রেফারেন্স ফ্রেমে - পৌঁছে যাবে , যে সময়ে এটি মেগাওয়াটে পৌঁছে যাবে। $c$

সুতরাং, যদিও জিএন-জেড 11 এবং মেগাওয়াট এ একে অপরের কাছ থেকে সরে গেছে , আমরা এখনও এটি দেখতে সক্ষম। এর চেয়ে বেশি বিপরীত বিষয়টি হ'ল জিএন-জেড 11 যখন আমরা আজ দেখি যে আলোটি নির্গত হয় তখন তা আরও দ্রুত গতিতে চলে আসে , । $v_\mathrm{rec} = 2.2c$ $v_\mathrm{rec} \sim 4c$

আমরা আরও বেশি দূরবর্তী ছায়াপথ দেখি

the দূরত্ব দ্বারা প্রদত্ত যে গ্যালাক্সিটি আমাদের কাছে দৃশ্যমান হয় তার কত দ্রুত গতিতে পারে তার সীমা রয়েছে, যদিও ইউনিভার্সটি তৈরি হওয়ার পর থেকেই আলোকে ভ্রমণের সময় হয়েছে had হাল্কা তাই আমরা ব্যাসার্ধ্যের একটি গোলক কেন্দ্রে অবস্থিত করছি, সব দিক থেকে আসে । এই গোলকটিকে "পর্যবেক্ষণযোগ্য ইউনিভার্স" বলা হয়, এবং এর পৃষ্ঠকে (যা কোনও দৈহিক জিনিস নয়) বলা হয় কণা দিগন্তকে (সুতরাং "পিএইচ" সাবস্ক্রিপ্ট)। কণা দিগন্তের । $r_\mathrm{PH}$ $r_\mathrm{PH}$ $v_\mathrm{rec}\simeq3.3c$

সময়ের সাথে সাথে, দূর-দূরবর্তী ছায়াপথগুলির আলো আমাদের কাছে পৌঁছে যাবে; এটি বৃদ্ধি পায়। অন্য কথায়, পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্ব সর্বদা আকারে বৃদ্ধি পায় এবং আজকের কোন গ্যালাক্সি পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্ব ছাড়বে না, তার গতি যতই হোক না কেন । $^\dagger$ $r_\mathrm{PH}$

তবে, যেহেতু ভবিষ্যতে পর্যবেক্ষণযোগ্য ছায়াপথগুলি আরও বেশি সংখ্যায় পুনর্নির্মাণিত হবে, তাই তাদের আলো অবশেষে দৃশ্যমান পরিসর থেকে দূরে এবং দীর্ঘ এবং দীর্ঘতর রেডিওগুলিতে স্থানান্তরিত হবে। উপরন্তু, প্রতিটি সনাক্ত করা ফোটন মধ্যে সময়, বৃদ্ধি পাবে তাই তারা অপেক্ষারত গাড়ির ছোটো আলো এবং অপেক্ষারত গাড়ির ছোটো আলো হতে হবে, এবং এইভাবে বাস্তবে, তারা হবে উধাও হয়ে যায়।

স্বজ্ঞাত ব্যাখ্যা

আলোর চেয়ে দ্রুত গতিতে ছড়িয়ে থাকা ছায়াপথ থেকে কেন আলোক আমাদের কাছে পৌঁছতে পারে তা বোঝার জন্য একটি ভাল উপমা হল "একটি রাবার ব্যান্ডের কৃমি": একটি প্রাচীরের সাথে একটি (অসীম প্রসারিত) রাবার ব্যান্ড সংযুক্ত করুন (দৈর্ঘ্যের, 10 সেমি) এবং আপনার চয়ন করা যে কোনও ধ্রুবক গতিতে দূরে চলে যান, যেমন 1 মি / সেকেন্ড। আপনি শুরু করার আগে, আপনার পোষ্যের কীটটি প্রাচীরের কাছাকাছি শেষে রাখুন। এটি আপনার কাছে ফিরে আসতে চায় এবং 1 সেন্টিমিটার / সেকেন্ডে ক্রল করা শুরু করে, অর্থাৎ আপনার চেয়ে 100 × ধীর গতিতে। এটা কি কখনও আপনার কাছে পৌঁছাবে? যদি আপনি এটি প্রাচীরের দৃষ্টিকোণ থেকে দেখে থাকেন তবে আপনি এবং কীট উভয়ই সরে গিয়েছেন, তবে আপনি যখন একটি ধ্রুবক গতিতে পিছলে যান, কৃমিটি যদিও প্রারম্ভিকভাবে ধীর গতিতে ত্বরান্বিত হয় কারণ এটি রাবারের ব্যান্ডের উপরে চলে যায়, তবে অংশটি কৃমি এবং প্রাচীরের মধ্যে রাবার ব্যান্ড আকারে বৃদ্ধি পায়। অবশ্যই রাবারের বাকি ব্যান্ডগুলি আকারে বৃদ্ধি পায়, তবে তা হয় না 'হবে আপনার কাছে পৌঁছাতে (যদিও এই উদাহরণে, এটা কীট নিতে হবে বিলিয়ন বছর, এই স্থিতিতে এটা তার ধৈর্য হারাতে পারেন। কিন্তু আপনি যদি এ পদব্রজে ভ্রমণ মাত্র 10 সেমি / সেকেন্ড, এটা ঠিক 6 ঘন্টা লাগবে বাতলান) । $10^{26}$

এই সাদৃশ্যগুলিতে আপনি মেগাওয়াট, প্রাচীরটি জিএন-জেড 11, এবং কীটটি একটি ফোটন। এখন আপনি একটি ধ্রুবক গতিতে পদব্রজে ভ্রমণ যদি না, কিন্তু এছাড়াও ত্বরান্বিত (এই অন্ধকার শক্তির প্রভাবের একটি উপমা হয়), কীট বা, আপনার কাছে পৌঁছাতে পারে আবার নাও পারে আপনার গতি উপর নির্ভর করে। ঠিক যেমন দূরবর্তী ছায়াপথগুলি আমরা কখনই দেখতে সক্ষম হব তার সীমা রয়েছে।

$^\dagger$ _{নোট করুন যেহেতু বড় দূরত্বের অর্থ সময়ও পিছনে ফিরে দেখা (যেহেতু আলো দীর্ঘ সময় ভ্রমণে ব্যয় করেছে) তাই আমরা আসলে এটিকে খুব বেশি দূরে ছায়াপথগুলি দেখতে পাই না কারণ তারা ইতিহাসের প্রথম দিকে এটি তৈরি করেনি। তবে আমরা যে গ্যাসটি থেকে ছায়াপথগুলি জন্মেছিলাম তা দেখতে পাই, বিগ ব্যাংয়ের প্রায় 380,000 বছর পরে।}

— Pela
সূত্র

এর অর্থ কি পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বের একই গতিতে গতিবেগ রয়েছে যার সাথে গতিবেগ রয়েছে? এর অর্থ কি প্রদত্ত ব্যাসার্ধ দ্বারা নির্ধারিত পুরো ক্ষেত্রের মধ্যে পালানোর বেগ ধ্রুবক?

— ওয়াল্ডেমার গাজিনোস্কি

@ ওয়াল্ডেমারগাজিনোস্কি: আমি নিশ্চিত না যে আমি এই প্রশ্নটি বুঝতে পেরেছি না: সীমান্তে বর্তমানে অবস্থিত একটি ছায়াপথ v = 3.3c তে ফিরে আসে। সীমানা নিজেই 1c তে সরানো হয়েছে, যেহেতু সময়ের সাথে সাথে আমরা ছায়াপথগুলি থেকে আরও দূরে দূরে আলোক দেখতে পাই (সত্য যে এতো দূরে কোনও ছায়াপথ আমরা দেখতে পাই না, কারণ তারা এখনও গঠন করেনি) ignoring আপনার শেষ মন্তব্যটি সম্পর্কিত, "পালনের বেগ" বলে কোনও জিনিস নেই, তবে যদি আপনি বোঝাতে চান মন্দা বেগ আমাদের থেকে দিক থেকে পৃথক, তবে হ্যাঁ, এটি কেবল দূরত্বের উপর নির্ভর করে।

— পেলে

সুতরাং আপনি কি বলছেন মহাবিশ্বের বিস্তার আলোর গতির চেয়ে দ্রুত?

— iMerchant

"অন্য কথায়, পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্ব সর্বদা আকারে বৃদ্ধি পায় এবং আজকের কোন গ্যালাক্সি পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্ব ছাড়বে না, তার গতি যতই হোক না কেন।" ব্যবহৃত রাষ্ট্রের সমীকরণের উপর নির্ভর করে। ভৌতিক শক্তি দ্বারা অধ্যুষিত মহাবিশ্বের ইভেন্ট দিগন্ত সঙ্কুচিত হবে।

— স্যার কামিফেন

@ সিরকমিশন: আপনি ঠিক বলেছেন যে আমি কেবল মানকীয় মহাবিশ্বকে বিবেচনা করি।

— পেলা

সময় পার হওয়ার সাথে সাথে এমন ছায়াপথগুলি রয়েছে যা বর্তমানে পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বে নেই যা পর্যবেক্ষণযোগ্য হয়ে উঠবে তবে এটি হঠাৎ চোখে পড়ার মতো নয়। পরিবর্তে, কয়েক মিলিয়ন বছর ধরে আমরা একটি প্রোটো গ্যালাক্সি পরিপক্ক ছায়াপথের মধ্যে রূপান্তরিত হতে দেখব।

উদাহরণস্বরূপ হাইড্রোজেনের একটি "ব্লব" রয়েছে যা কিছুকে একটি গা dark় পদার্থের হলোতে হাইড্রোজেনের সংশ্লেষ বলে ব্যাখ্যা করে। যদি এই ব্যাখ্যাটি সঠিক হয়, তবে শেষ পর্যন্ত এটি থেকে যে ছায়াপথ তৈরি হয় তা পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বের বাইরে। তবে তা আর থাকবে না। কোটি কোটি বছরেরও বেশি সময় ধরে হাইড্রোজেন নক্ষত্র তৈরি করবে এবং গ্যালাক্সিটি আমাদের পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বে থাকবে। আমরা কোনও নতুন ছায়াপথের আকস্মিক চেহারা দেখতে পাই না, বরং আমরা বিলিয়ন বছর ধরে বিবর্তন দেখতে পাই।

বৃহত্তর লাল-স্থানান্তর করার প্রভাব রয়েছে is শেষ পর্যন্ত ছায়াপথগুলি দ্রুত পর্যাপ্ত পিছু হটা শুরু করবে যে তারা সনাক্তকরণের স্তরের নীচে লাল-স্থানান্তরিত হয়েছে। এটি প্রস্তাবিত হয় যে প্রায় 2 ট্রিলিয়ন বছরে কেবল স্থানীয় ছায়াপথগুলি দৃশ্যমান হবে। এটি আবার দ্রুত প্রক্রিয়া নয় (!)

সুতরাং আমরা কোন মহাজাগতিক দিগন্ত জুড়ে গ্যালাক্সিগুলি পর্যবেক্ষণ করি না এবং এটি করারও আশা করি না।

— জেমস কে
সূত্র