Jaka jest w rzeczywistości prędkość kosmiczna Andromedy w km / h?

9

Andromeda znajduje się w odległości około 2,5 miliona.

Właściwie w tym wszechświecie, z jaką „prędkością” (w km / h) są dwa obiekty kosmologicznie oddzielające się - mam na myśli ściśle ze względu na „ekspansję wszechświata” - jeśli są one oddalone o 2,5 miliona?

Rozumiem, że lokalny „zwykły” lub „osobliwy” ruch całkowicie pochłania ten efekt. Jeśli się nie mylę, „lokalny” „zwykły” ruch Andromedy na naszą galaktykę dochodzi do nas z prędkością około 400 000 km / h.

Czy „prędkość” z powodu „ekspansji wszechświata” jest drastycznie mniejsza niż ta?

Zakładałem, że ekspansja wszechświata (lub „metryki czasoprzestrzeni”) jest nawet wszędzie: dobrze wiadomo, że wpływa tylko na „największe struktury”, ale nadal zakładałem, że ekspansja jest taka sama w moim pokoju, mojej galaktyce, mój region kosmologiczny. Być może to założenie jest całkowicie błędne?

expansion redshift Fattie
źródło
BTW znalazłem ten nieco podobny QA astronomy.stackexchange.com/a/1672/13071
Fattie

Odpowiedzi:

19

Szybkość ekspansji, mierzona w zwykłych jednostkach (km / s) / Megaparse nie jest znana z dużą dokładnością. Ostatnie pomiary obejmują 67,6 (SDSS-III), 73 (HST) 67,8 (Deska) 69,3 (WMAP) [ wikipedia ]

Galaktyka Andromedy jest 0,78 RPP od nas, więc biorąc stałej Hubble'a się o 70, daje recesji około 55 km / s. To nie jest bardzo duża prędkość: porównaj z prędkością orbity Słońca wokół galaktyki z prędkością ponad 200 km / s lub prędkością ucieczki galaktyki (ponad 500 km / s)

Jak zauważyłeś, jest to właściwie zalane przez odpowiedni ruch względny naszych galaktyk. Przesunięcie niebieskiego wskazuje, że Andromeda zbliża się do nas z prędkością ponad 100 km / s. Dla galaktyk spoza grupy lokalnej dominuje przepływ Hubble'a.

Teraz wartość 55 km / s zakłada, że ​​przestrzeń jest gładka i jednorodna. Jest to w przybliżeniu prawdziwe w skali uniwersalnej, ale nie jest prawdą w skali gromady galaktyk, w której lokalne efekty grawitacyjne dominują w krzywizny czasoprzestrzeni. Ogólne rozszerzenie czasoprzestrzeni ma bardzo niewielki wpływ na ruch galaktyk w grupie lokalnej, jak omówiono w pracy Iorio na temat ruchu układu podwójnego związanego grawitacyjnie

James K.
źródło
2
Zaraz! Dziękuję bardzo za szybką odpowiedź - która jest bardzo jasna, dzięki - więc odpowiedź wynosi 200 000 km / h. To niesamowite, całkowicie niewiarygodne. Myślałem, że będzie to jakaś drobna liczba, np. „Dziesięć km / h”. Więc Andromeda „naprawdę” zmierza w naszą stronę z prędkością 600 000 km / h, metryczna ekspansja przestrzeni wynosi 200 000 km / h, co oznacza 400 000 km / h w naszą stronę. Fantastyczne, niesamowite, zaskakujące.
Fattie,
Znowu jestem zdumiony, gdy dowiaduję się, że ten mętny przepływ między nami a Andromedą jest tego samego rzędu wielkości, co nasz lokalny chwiejny ruch: pomyślałem, James, odpowiedź może być może o dziewięć lub dziesięć rzędów wielkości mniejsza niż to jest. Niesamowity!
Fattie
5
@JoeBlow Nie zrozumiałeś. Ekspansja przestrzeni nie ma wpływu na Drogę Mleczną do separacji M31. Prędkość pozorna nie jest sumą wektorową dwóch efektów. Równanie Friedmanna, które prowadzi do prawa Hubble'a, zakłada, że ​​gęstość wszechświata jest gładka i jednorodna. To nie jest w małych skalach jak grupa lokalna.
Rob Jeffries
2
@JoeBlow, aby powtórzyć Robowi Jeffriesowi, kiedy James K mówi, że Andromeda zbliża się do nas z prędkością 100 km / s, oznacza to, że jest to rzeczywista zmierzona prędkość zbliżającej się do nas Andromedy. Nie powinieneś dodawać ekspansji wszechświata, aby uzyskać „prawdziwą” wartość; 100 km / s to „rzeczywista” wartość.
NeutronStar
5
@JoeBlow Patrząc na ten artykuł: wydaje się, że konsensus jest taki, że związany z grawitacją układ 2-ciał w ogóle nie odczuwa żadnego efektu rozszerzania (w GR). arxiv.org/pdf/1208.1523v4.pdf Więc nie jest tak, że efekt jest „zalany”; w ogóle go nie ma.
Rob Jeffries