Wie lange dauert es, bis wir keine Sterne aus anderen Galaxien mehr sehen können?

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Da sich alle Galaxien immer schneller voneinander entfernen, können wir möglicherweise keine Sterne von anderen Galaxien sehen. Wie lange dauert es, bis wir keine Sterne aus anderen Galaxien mehr sehen können?

galaxy

— Reich
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Da Teleskope immer besser werden, sollte die Frage lauten: "Wie lange dauert es, bis wir Sterne in anderen Galaxien sehen können?"

— Mr Lister,

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Erstens können wir keine Sterne aus anderen Galaxien sehen (mit wenigen Ausnahmen werden beispielsweise variable Cepheid-Sterne regelmäßig verwendet, um Entfernungen zu nahe gelegenen Galaxien zu bestimmen). Derzeit können wir nur Sterne aus unserer eigenen Milchstraße sehen (in der ich die großen und kleinen Magellanschen Wolken mit einbeziehe). Abgesehen von Supernovae vom Typ Ia ist es möglich, Cepheid-Variablen in der Andromeda-Galaxie zu sehen, aber alles weitere ist mit ziemlicher Sicherheit nicht möglich.

Die relevante Zahl, wenn es um die Entfernung geht, die man möglicherweise im Universum sehen kann, ist die Entfernung zum kosmologischen Horizont. Dieser Horizont definiert die Grenze zwischen dem, was gesehen werden kann und dem, was nicht gesehen werden kann, einfach weil das Universum nicht alt genug ist, um Teilchen so weit gereist zu sein (ja, sogar mit Lichtgeschwindigkeit; tatsächlich, wenn wir darüber sprechen Was wir beobachten können , ist das Photon das Teilchen, das uns wichtig ist.

Die Definition der kommenden Entfernung lautet:

χ = \frac{c}{H_{0}} \int_{z = 0}^{z = z_{H o r}} \frac{d z^{^{'}}}{E (z^{^{'}})}

$\chi = \frac{c}{H_{0}} \int_{z=0}^{z=z_{Hor}} \frac{dz^{'}}{E(z^{'})}$

E (z^{^{'}})

$E(z^{'})$

E (z^{^{'}}) = \sqrt{Ω_{γ} (1 + z)^{4} + Ω_{m} (1 + z)^{3} + Ω_{Λ}}

$E(z^{'}) = \sqrt{ \Omega_{\gamma} (1+z)^{4} + \Omega_{m} (1+z)^{3} + \Omega_{\Lambda} }$

Diese Entfernung kann (je nach Wahl der Kosmologie) in die Zukunft extrapoliert werden und zeigt Ihnen letztendlich, wie weit die Entfernung zum kosmologischen Ereignishorizont asymptotisch reichen wird. Dies ist die Entfernung, in der kein Objekt darüber jemals in einen kausalen Kontakt mit Ihnen kommen könnte.

$c$

η = \int_{0}^{t} \frac{d t^{^{'}}}{a (t^{^{'}})}

$\eta = \int_{0}^{t} \frac{dt^{'}}{a(t^{'})}$

$a(t^{'})$

ZUSAMMENFASSUNG : Es fällt mir schwer, die genaue Anzahl der kommenden Größen des kosmologischen Ereignishorizonts zu finden, obwohl ich weiter suchen werde. Wenn ich es nicht finden kann, muss ich wahrscheinlich die Berechnung durchführen, wenn ich etwas Freizeit habe. Mit ziemlicher Sicherheit ist es größer als die Größe der lokalen Galaxiengruppe, wodurch unser Nachthimmel weitgehend vor dem Schicksal des Universums geschützt ist. Alles, was über diesen Horizont hinausgeht, wird jedoch monoton schwächer und röter. Ich denke auch, dass es asymptotisch einen bestimmten Wert erreicht, anstatt irgendwann unendlich zuzunehmen oder zu einem bestimmten Zeitpunkt abzunehmen. Ich muss darauf zurückkommen.

Hier ist eine schöne Übersicht über Entfernungsmessungen in der Kosmologie.

— Astromax
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Danke für die ausführliche Antwort! Sprechen Sie speziell mit bloßem Auge oder auch mit Hilfe von Teleskopen darüber, dass Sie keine Sterne aus anderen Galaxien sehen können?

— Rich

@Rich Selbst mit Teleskopen denke ich, dass Sie selbst in der Andromeda-Galaxie (in der Nähe der großen Spiralgalaxie zum MW) eine nahezu unmögliche Zeit haben würden, einzelne Sterne aufzulösen. Cepheiden und Supernovae sind jedoch die Ausnahme.

— Astromax

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In den meisten Fällen bewegen sich Galaxienhaufen voneinander weg. Die Anziehungskraft zwischen Galaxien reicht normalerweise in konzentrierten Clustern aus, um die kosmologische Expansion zu überwinden. Die Milchstraße und Andromeda, beide die größten Galaxien der lokalen Gruppe, zu deren Cluster wir gehören, sind nahe und massiv genug, um diese Expansion zu überwinden. Daher werden wir die Sterne in der Andromeda-Galaxie niemals aus den Augen verlieren, bis die Sterne in ihr in ungefähr 10 Milliarden Jahren sterben und / oder verblassen. Wenn Sie jedoch von einzelnen Sternen sprechen, nicht vom kollektiven Sternenlicht der Sterne in einer bestimmten Galaxie, dann ist die Antwort, dass wir es immer noch nicht können!

— christopherlovell
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Da vorausgesagt wird, dass die Andromeda-Galaxie in etwa 4 Milliarden Jahren mit der Milchstraße kollidiert (oder sehr langsam verschmilzt), können wir bis dahin mit Sternen aus anderen Galaxien rechnen. Es wird jedoch irgendwann eine Galaxie sein, also ist es ein Definitionsproblem.

Einige Fakten: Die Andromeda bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 110 km / s in Richtung Milchstraße. Der Rest der lokalen Gruppe ist ebenfalls für dieses Schicksal bestimmt.

Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Andromeda-Milky_Way_collision

— Aryaman
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