af Fraser Cain , Universe Today
Så hvordan kan galakserne bevæge sig hurtigere end lysets hastighed, når intet kan bevæge sig hurtigere end lyset?
Jeg er en lille verden af modsigelser. “Ikke engang lyset selv kan undslippe et sort hul”, og så: “sorte huller og de er de lyseste objekter i universet”. Jeg har også sagt “intet kan rejse hurtigere end lysets hastighed”. Og så siger jeg noget i retning af, ” galakser bevæger sig væk fra os hurtigere end lysets hastighed”. Der er mere end et par ting på denne liste, og det er i bedste fald forvirrende. Tak universet!
Så, hvordan kan galakserne bevæge sig hurtigere end lysets hastighed, når intet kan bevæge sig hurtigere end lyset? Galakser med warphastighed kommer op, når jeg taler om universets udvidelse. Måske er det den mørke energias acceleration eller den tidligste inflationsperiode i universet, hvor ALTING udvidede sig hurtigere end lysets hastighed.
Forestil dig vores ekspanderende univers. Det er ikke en eksplosion fra et bestemt sted, hvor galakserne styrter ud som kosmisk jetsam. Det er en udvidelse af rummet. Der er intet centrum, og universet udvider sig ikke ind i noget som helst.
Jeg havde foreslået, at dette er en frygtelig forsimplet model for vores univers, der udvider sig. Desværre er den også forfærdelig bekvem. Jeg kan stjæle den fra mine børn, når jeg vil.
Forestil dig, at du er denne knude her, og mens legetøjet udvider sig, ser du alle disse andre knuder bevæge sig væk fra dig. Og hvis du bevæger dig til en hvilken som helst anden knude, vil du se alle de andre knuder bevæge sig væk fra dig.
Her er det interessante: Disse knuder herovre, der er dobbelt så langt væk som de tættere knuder, synes at bevæge sig hurtigere væk fra dig. Jo længere ude knuden er, jo hurtigere ser den ud til at bevæge sig væk fra dig.
Dette er vores freaky ven, Hubble-konstanten, ideen om, at for hver megaparsec afstand mellem os og en fjern galakse, stiger hastigheden, der adskiller dem, med omkring 71 kilometer i sekundet.
Galaxier, der er adskilt med 2 parsec, vil øge deres hastighed med 142 kilometer hvert sekund. Hvis du kører mathatronen, vil to galakser, når du kommer ud til 4.200 megaparsecs afstand, se hinanden bevæge sig væk hurtigere end lysets hastighed. Hvor stort er det, er det større end universet?
Det første lys nogensinde, den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling, er 46 milliarder lysår væk fra os i alle retninger. Jeg har regnet det ud, og 4.200 megaparsecs er lidt over 13,7 milliarder lysår, og der er bjerge af plads til, at objekter kan være mere end 4.200 megaparsecs væk fra hinanden. Tak universet?!?
Det meste af det univers, vi kan se, er allerede på vej væk med hurtigere hastighed end lysets hastighed. Så hvordan er det muligt at se lyset fra nogen galakser, der bevæger sig hurtigere end lysets hastighed. Hvordan kan vi overhovedet se den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling? Tak universet.
Lyset, der udsendes af galakserne, bevæger sig mod os, mens galaksen selv bevæger sig væk fra os, så de fotoner, der udsendes af alle stjernerne, kan stadig nå os. Disse bølgelængder af lys bliver alle strakt ud og ænder længere ind i den røde ende af spektret, ud til infrarøde, mikrobølger og endda radiobølger. Med tiden vil fotonerne blive strakt så langt ud, at vi slet ikke vil være i stand til at opdage galaksen.
I en fjern fremtid vil alle galakser og al den stråling, vi ser i dag, være falmet så meget ud, at de slet ikke kan spores. Fremtidens astronomer vil ikke have nogen idé om, at der nogensinde har været et Big Bang, eller at der findes andre galakser uden for Mælkevejen. Tak universet.
Jeg holder med Einstein, når jeg siger, at intet kan bevæge sig hurtigere end lyset gennem rummet, men objekter, der er indlejret i rummet, kan se ud til at udvide sig hurtigere end lysets hastighed, afhængigt af dit perspektiv.