共动 距离计算器 是宇宙学中用来测量观察者与遥远物体之间共动距离的工具，基于物体的红移。共动距离解释了宇宙的膨胀，使天文学家能够比较距离，就好像宇宙没有膨胀一样。这种测量对于绘制宇宙的大尺度结构、研究星系团和分析宇宙微波背景至关重要。
计算器使用 键 宇宙学参数，例如 哈勃常数， 事情 密度和暗能量密度来精确计算距离。它常用于观测宇宙学和理论研究。
共动距离计算器公式
地点：
c 是 速度 的光在 米每秒
z 是红移
H(z) 是哈勃参数与红移的关系
因变量公式
平坦 Lambda-CDM 宇宙的哈勃参数：
H(z) = H0 * sqrt(Ω_m * (1 + z)^3 + Ω_Λ)
地点：
H0 是 s-XNUMX 中的哈勃常数
Ω_m 是物质密度参数
Ω_Λ 是暗能量密度参数
哈勃常数与 SI 单位的转换：
H0（以 s⁻¹ 为单位）=（H0_km_s_Mpc * 1000 / 3.086e22）
地点：
H0_km_s_Mpc 是哈勃常数，单位为 km/s/Mpc
1000 将 公里 转换为 米
3.086e22 将 Mpc 转换为 m
平坦宇宙条件：
Ω_m + Ω_Λ = 1
公式中的积分一般需要用数值方法求解，共动距离取决于红移和所选的宇宙学参数。
常见红移值和共移距离表
| 红移 (z) | 哈勃常数 (km/s/Mpc) | 物质密度 (Ω_m) | 暗能量密度 (Ω_Λ) | 近似共移距离 (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 |
该表提供了标准宇宙学参数的近似距离。
共动距离计算器示例
假设一位天文学家观测到一个红移为 z = 1.0 的星系。使用以下参数：
哈勃常数，H0 = 70 公里/秒/Mpc
物质密度，Ω_m = 0.3
暗能量密度，Ω_Λ = 0.7
首先，转换哈勃常数：
H0（以 s⁻¹ 为单位）=（70 * 1000）/（3.086e22）≈ 2.27e-18 s⁻¹
接下来计算H(z)：
H（z）= 2.27e-18 * sqrt（0.3 *（1 + 1.0）^3 + 0.7）≈ 4.14e-18 s⁻¹
用数值方法求解共动距离的积分：
共移距离（1.0）≈ 3400 Mpc
到该星系的共动距离约为3400 Mpc。