El Comoving Calculadora de distancia es una herramienta que se utiliza en cosmología para medir la distancia de comorbilidad entre un observador y un objeto distante en función de su corrimiento al rojo. La distancia de comorbilidad tiene en cuenta la expansión del universo y permite a los astrónomos comparar distancias como si el universo no se estuviera expandiendo. Esta medición es fundamental para trazar un mapa de la estructura a gran escala del universo, estudiar los cúmulos de galaxias y analizar el fondo cósmico de microondas.
La calculadora utiliza clave parámetros cosmológicos como la constante de Hubble, materia densidady la densidad de energía oscura para calcular distancias con precisión. Se aplica comúnmente en la cosmología observacional y la investigación teórica.
Calculadora de fórmula de distancia de comovimiento
Lugar:
c es el velocidad de luz en metros por segundo
z es el corrimiento al rojo
H(z) es el parámetro de Hubble en función del corrimiento al rojo
Fórmulas de variable dependiente
Parámetro de Hubble para un universo plano Lambda-CDM:
H(z) = H0 * raíz cuadrada (Ω_m * (1 + z)^3 + Ω_Λ)
Lugar:
H0 es la constante de Hubble en s⁻¹
Ω_m es el parámetro de densidad de materia
Ω_Λ es el parámetro de densidad de energía oscura
Conversión de la constante de Hubble a unidades del SI:
H0 (en s⁻¹) = (H0_km_s_Mpc * 1000 / 3.086e22)
Lugar:
H0_km_s_Mpc es la constante de Hubble en km/s/Mpc
1000 convierte km a m
3.086e22 convierte Mpc a m
Condición del universo plano:
Ω_m + Ω_Λ = 1
Generalmente se requieren métodos numéricos para resolver la integral en la fórmula. La distancia de comóvil depende del corrimiento al rojo y de los parámetros cosmológicos elegidos.
Tabla de valores comunes de corrimiento al rojo y distancias de desplazamiento
| Corrimiento al rojo (z) | Constante de Hubble (km/s/Mpc) | Densidad de materia (Ω_m) | Densidad de energía oscura (Ω_Λ) | Distancia aproximada de desplazamiento (Mpc) |
|---|---|---|---|---|
| 0.1 | 70 | 0.3 | 0.7 | 430 |
| 0.5 | 70 | 0.3 | 0.7 | 1900 |
| 1.0 | 70 | 0.3 | 0.7 | 3400 |
| 2.0 | 70 | 0.3 | 0.7 | 5300 |
| 3.0 | 70 | 0.3 | 0.7 | 6400 |
Esta tabla proporciona distancias aproximadas para los parámetros cosmológicos estándar.
Ejemplo de calculadora de distancia de comovimiento
Supongamos que un astrónomo observa una galaxia con un corrimiento al rojo de z = 1.0. Utilizando los siguientes parámetros:
Constante de Hubble, H0 = 70 km/s/Mpc
Densidad de materia, Ω_m = 0.3
Densidad de energía oscura, Ω_Λ = 0.7
Primero, convierta la constante de Hubble:
H0 (en s⁻¹) = (70 * 1000) / (3.086e22) ≈ 2.27e-18 s⁻¹
A continuación, calcula H(z):
H(z) = 2.27e-18 * raíz cuadrada (0.3 * (1 + 1.0)^3 + 0.7) ≈ 4.14e-18 s⁻¹
Resuelva numéricamente la integral para la distancia comóvil:
Distancia_de_comovimiento(1.0) ≈ 3400 Mpc
La distancia de comovimiento a la galaxia es de aproximadamente 3400 Mpc.
Preguntas frecuentes más comunes
La distancia de convivencia ayuda a estandarizar medidas de distancias cósmicas teniendo en cuenta la expansión del universo. Es esencial para comprender la distribución espacial de las galaxias y la escala de las estructuras cósmicas.
La integral de la distancia de comóvil implica dependencias complejas del corrimiento al rojo y de los parámetros cosmológicos, que generalmente no se pueden resolver analíticamente. La integración numérica proporciona resultados precisos.
La distancia comovible es la separación entre dos puntos si el universo no se estuviera expandiendo. La distancia propia cambia con time A medida que el universo se expande.