En astronomía , la distancia de diámetro angular es una distancia definida en términos del tamaño físico de un objeto,, y su tamaño angular ,, visto desde la tierra:
La distancia del diámetro angular depende de la cosmología asumida del universo. La distancia del diámetro angular a un objeto en el corrimiento al rojo ,, se expresa en términos de la distancia comoviente , como:
Dónde es la coordenada FLRW definida como:
Dónde es la densidad de curvatura y es el valor del parámetro de Hubble en la actualidad.
En el modelo geométrico actualmente favorecido de nuestro Universo , la "distancia de diámetro angular" de un objeto es una buena aproximación a la "distancia real", es decir, la distancia adecuada cuando la luz dejó el objeto.
Relación de desplazamiento al rojo de tamaño angular
La relación de desplazamiento al rojo del tamaño angular describe la relación entre el tamaño angular observado en el cielo de un objeto de tamaño físico dado y el desplazamiento al rojo de los objetos desde la Tierra (que está relacionado con su distancia,, de la tierra). En una geometría euclidiana, la relación entre el tamaño en el cielo y la distancia a la Tierra vendría simplemente dada por la ecuación:
dónde es el tamaño angular del objeto en el cielo, es el tamaño del objeto y es la distancia al objeto. Dónde es pequeño, esto se aproxima a:
.
Sin embargo, en el modelo ΛCDM (la cosmología actualmente favorecida), la relación es más complicada. En este modelo, los objetos con corrimientos al rojo mayores de aproximadamente 1,5 aparecen más grandes en el cielo con un corrimiento al rojo creciente .
Esto está relacionado con la distancia del diámetro angular, que es la distancia a la que se calcula que se encuentra un objeto desde y , asumiendo que el Universo es Euclidiano .
La relación de Mattig produce la distancia de diámetro angular,, en función del desplazamiento al rojo z para un universo con Ω Λ = 0. [1] es el valor actual del parámetro de desaceleración , que mide la desaceleración de la tasa de expansión del Universo; en los modelos más sencillos, corresponde al caso donde el Universo se expandirá para siempre, a modelos cerrados que finalmente dejarán de expandirse y contraerse corresponde al caso crítico - Universos que simplemente podrán expandirse hasta el infinito sin volver a contraerse.
Punto de facturación
La distancia del diámetro angular alcanza un máximo con un corrimiento al rojo (en el modelo ΛCDM, esto ocurre en ), tal que la pendiente de cambios firmar en , o , . En referencia a su apariencia cuando se traza,a veces se denomina punto de rotación. En la práctica, esto significa que si miramos objetos con un desplazamiento al rojo creciente (y por lo tanto objetos que están cada vez más lejos), aquellos con un desplazamiento al rojo mayor abarcarán un ángulo más pequeño en el cielo solo hasta que, por encima del cual los objetos comenzarán a abarcar ángulos mayores en el cielo con un mayor corrimiento al rojo. El punto de rotación parece paradójico porque contradice nuestra intuición de que cuanto más lejos esté algo, más pequeño parecerá.
El punto de rotación se produce debido a la expansión del universo y la velocidad finita de la luz. Debido a que el universo se está expandiendo, los objetos que ahora están muy distantes estuvieron una vez mucho más cerca. Debido a que la velocidad de la luz es finita, la luz que nos llega desde estos objetos ahora distantes debe haberlos abandonado hace mucho tiempo cuando estaban más cerca y abarcaban un ángulo mayor en el cielo. Por lo tanto, el punto de rotación puede informarnos sobre la tasa de expansión del universo (o la relación entre la tasa de expansión y la velocidad de la luz si no asumimos que esta última es constante).
Ver también
Referencias
- ^ Derek Raine; EG Thomas (2001). "Capítulo 6: 2" . Introducción a la ciencia de la cosmología . Prensa CRC. pag. 102. ISBN 978-0-7503-0405-4.