av Fraser Cain , Universe Today
Så, hur kan galaxer färdas snabbare än ljusets hastighet när ingenting kan färdas snabbare än ljuset?
Jag är en liten värld av motsägelser. ”Inte ens ljuset självt kan fly från ett svart hål”, och sedan ”svarta hål och de är de ljusaste objekten i universum”. Jag har också sagt ”ingenting kan resa snabbare än ljusets hastighet”. Och sedan säger jag något i stil med ” galaxer rör sig bort från oss snabbare än ljusets hastighet”. Det finns mer än några objekt på den här listan, och den är i bästa fall förvirrande. Tack universum!
Så, hur kan galaxer färdas snabbare än ljusets hastighet när ingenting kan färdas snabbare än ljuset? Galaxer med warphastighet kommer upp när jag talar om universums expansion. Kanske är det den mörka energins acceleration, eller universums tidigaste inflationsperiod då ALLTING expanderade snabbare än ljusets hastighet.
Föreställ dig vårt expanderande universum. Det är inte en explosion från en specifik plats, med galaxer som rusar ut som kosmiska jetsam. Det är en expansion av rymden. Det finns inget centrum, och universum expanderar inte in i någonting.
Jag hade föreslagit att detta är en fruktansvärt förenklad modell för vårt universums expansion. Tyvärr är den också fruktansvärt bekväm. Jag kan stjäla den från mina barn när jag vill.
Föreställ dig att du är den här noden här, och när leksaken expanderar ser du alla dessa andra noder som rör sig bort från dig. Och om du skulle flytta dig till någon annan nod skulle du se alla de andra noderna röra sig bort från dig.
Här kommer det intressanta, dessa noder här borta, som ligger dubbelt så långt bort som de närmare noderna, verkar röra sig snabbare bort från dig. Ju längre bort noden är, desto snabbare verkar den röra sig bort från dig.
Det här är vår knäppa vän, Hubblekonstanten, idén att för varje megaparsec avstånd mellan oss och en avlägsen galax ökar hastigheten som skiljer dem åt med ungefär 71 kilometer per sekund.
Galaxer som är åtskilda med 2 parsec kommer att öka sin hastighet med 142 kilometer varje sekund. Om du kör mathatron, så kommer två galaxer, när du kommer ut till 4 200 megaparsecs avstånd, att se varandra resa bort snabbare än ljusets hastighet. Hur stort är det, är det större än universum?
Det första ljuset någonsin, den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen, är 46 miljarder ljusår från oss i alla riktningar. Jag har räknat och 4 200 megaparsecs är drygt 13,7 miljarder ljusår. 4 200 megaparsecs är mer än 13,7 miljarder ljusår och det finns berg av utrymme för objekt som kan befinna sig mer än 4 200 megaparsecs från varandra. Tack universum?!?
Det mesta av det universum vi kan se rusar redan iväg snabbare än ljusets hastighet. Så hur är det möjligt att se ljuset från någon galax som rör sig snabbare än ljusets hastighet. Hur kan vi ens se den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen? Tack universum.
Ljuset som sänds ut av galaxerna rör sig mot oss, medan själva galaxen rör sig bort från oss, så de fotoner som sänds ut av alla stjärnor kan fortfarande nå oss. Dessa våglängder av ljus blir alla utsträckta, och duckslider längre in i den röda änden av spektrumet, bort till infraröda, mikrovågor och till och med radiovågor. Med tiden kommer fotonerna att sträckas ut så långt att vi inte kommer att kunna upptäcka galaxen alls.
I en avlägsen framtid kommer alla galaxer och all strålning som vi ser i dag att ha bleknat bort så att de är helt omöjliga att upptäcka. Framtida astronomer kommer inte att ha någon aning om att det någonsin fanns en Big Bang eller att det finns andra galaxer utanför Vintergatan. Tack universum.
Jag håller med Einstein när jag säger att ingenting kan röra sig snabbare än ljuset genom rymden, men objekt som är inbäddade i rymden kan tyckas expandera snabbare än ljusets hastighet beroende på ditt perspektiv.