Escrito por Richard R Richard
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Diámetro del Universo en el fondo cósmico de microondas
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Si Jaime coincido contigo, creo que estamos diciendo lo mismo con otras palabras ....en no habia fotones libres, , o lo que es lo mismo, no podemos recibir fotones emitidos en t=0 solo los emitidos t>380000 años...Última edición por Richard R Richard; 24/08/2019, 05:24:42.
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Hola.
1.- La pregunta de Nood es: Diametro del Universo en el fondo cosmico
de microondas. (Yo entiendo: Distancia propia al Horizonte de Particulas x 2
en el tiempo del CMB.)
2.- Yo entiendo que dado un Modelo caracterizado por una Constante
de Hubble (H) y los 3 parametros de densidad (O_M, O_R, O_L),
la integral:
nos dá la distancia comovil de un objeto comovil observado a una 'Z' determinada.
Si hacemos H = H_0 = 2.1953 10^-18 y (0.3088, 0.0000756, 0.6911), estamos en el
Modelo Standart.
Y si hacemos Z=inf, estamos determinando la distancia propia al Horizonte de
Particulas (HP) para a =1. (D=46346 10^6 al). (Suponiendo que el HP fuese un
objeto comovil. Que NO lo es...pero que en este caso, sirve así...)
(Un objeto en el HP tendria una z=infinita)
Para determinar donde está el HP al tiempo del CMB (Z=1100, a=0.00091)
calculo los nuevos parametros del nuevo Modelo en funcion de los del Modelo Standart.
H= 5.00618 10^-14 seg^-1
Parametros de densidad: (0.788003, 0.211997, 1.3289 10^-9)
y repito la integral desde z=0 a Infinito.
D = 866856 años.luz.
T = 380301 años.
3.- Por otra parte, la integral desde z=1100 a 0 dá el mismo resultado que
desde z=0 a 1100 pero de signo negativo...
Y si hiciesemos desde z=0 a 1100 nos daria la distancia propia a un hipotetico
objeto comovil (CMB) para a=1, del cual medimos una z=1100.
(D=45395 10^6 al)
Gracias y un saludo.
P.S. En la nueva versión del Foro, no podemos dar las Gracias a quien nos contesta...
- 2 gracias
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Escrito por Richard R Richard Ver mensaje....en no habia fotones libres, , o lo que es lo mismo, no podemos recibir fotones emitidos en de t=0 solo los de t>380000 años...
- 1 gracias
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Escrito por FVPI Ver mensaje2.- Yo entiendo que dado un Modelo caracterizado por una Constante
de Hubble (H) y los 3 parametros de densidad (O_M, O_R, O_L),
la integral:
nos dá la distancia comovil de un objeto comovil observado a una 'Z' determinada.
[...]
Para determinar donde está el HP al tiempo del CMB (Z=1100, a=0.00091)
calculo los nuevos parametros del nuevo Modelo en funcion de los del Modelo Standart.
Escrito por FVPI Ver mensajeP.S. En la nueva versión del Foro, no podemos dar las Gracias a quien nos contesta...
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Hola.
Hay un procedimiento mas facil para calcular la distancia propia al
Horizonte de Particulas (HP) para cualquier factor de escala (a).
Y de paso buscar la relacion entre la distancia propia al HP y
el tiempo propio para cualquier 'a'. (Esto es lo que le interesaba
determinar a Jaime Rudas).
1.- Desde el Modelo Standart, calculamos el Tiempo conforme y
el Tiempo propio en funcion de 'a'. (En años)
2.- Como Tiempo conforme = Distancia comovil (En años.luz) para el HP y
Distancia propia = a x Distancia comovil.
3.- Multiplicamos el Tiempo conforme por 'a' y esto es la Distancia propia...
(En años.luz).
4.- La relación para a=1 es aprox.= 3.35. Y para a=0.00091 es aprox.= 2 .28.
(Para este Modelo 'Standart')
Un saludo.
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(No veo yo muchos 'likes' a ningun mensaje...)
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Cuando el 21/08/2109 escribió FVPI el post #6 del hilo yo estaba de viaje, sin conexión estable a internet y sin mis apuntes, por lo que no pude contribuir al hilo. Ahora con tranquilidad lo he recordado, revisado y hago mis aportaciones.
Nood hizo la pregunta que abre el hilo, que es: ¿cuál era el diámetro del universo observable en la época del desacoplamiento?
Jaime Rudas contestó al cabo de pocos minutos:
Escrito por Jaime Rudas Ver mensajeComo te lo explicó Alriga hace más de dos años, en la época de la recombinación el universo observable tenía un diámetro de 83,2 millones de años luz y actualmente tiene un diámetro de 92.690 millones de años luz.
Escrito por FVPI Ver mensaje… No sé. Pero a mí me sale que el horizonte de partículas al tiempo
del CMB tenía un radio de aprox. 1 millón de años luz...(???) y
no de aprox. 41 millones de años luz...
Hay algo que estoy haciendo mal??? …
(km/s)/Mpc
desplazamiento al rojo correspondiente al momento del desacoplamiento.
Concluyo pues, que a la pregunta inicial de Nood ¿cuál era el diámetro del universo observable en la época del desacoplamiento? la respuesta correcta es 1680000 años luz, (un millón seiscientos ochenta mil años luz)
Recordad que los fotones del desacoplamiento que recibimos justo ahora se generaron en una superficie esférica centrada en nosotros que en el instante de la recombinación tenía 41.6 millones de años luz. En ese instante el radio del universo observable era de tan solo 840 mil años luz, por lo tanto, los fotones del CMB que vemos ahora, se generaron fuera del universo observable de entonces. Ello no conlleva ninguna contradicción, ya que el horizonte que marca la frontera de lo que nunca podremos ver es el horizonte de sucesos, que en la época del desacoplamiento era de unos 57 millones de años luz.
Saludos.
PD.
Escrito por FVPI Ver mensaje... El botón 'Me gusta' significaría 'Estoy de acuerdo con este mensaje' ...Última edición por Alriga; 13/09/2019, 11:21:29.
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Hola.
De acuerdo con Alriga. La diferencia de valores viene que yo he usado
H = 67.74, Omega_m = 0.3088, Omega_r = 0.0000756, Omega_L = 0.6911
y a = 0.001(CMB). (Ligeramente diferentes de los que usa Alriga).
Adjunto tabla.
De la tabla, podria hacer algunos comentarios:
1.- La relacion:
Esto es tipico de Universos dominados por radiacion.
2.- El Horizonte de sucesos se comporta como un 'objeto' a una distancia
comovil de aprox. 62888 Mal.
Y no estoy de acuerdo o no entiendo el ultimo parrafo de Alriga.
Recordad que los fotones del desacoplamiento que recibimos justo ahora se generaron en una superficie esférica centrada en nosotros que en el instante de la recombinación tenía 41.6 millones de años luz. En ese instante el radio del universo observable era de tan solo 840 mil años luz, por lo tanto, los fotones del CMB que vemos ahora, se generaron fuera del universo observable de entonces. Ello no conlleva ninguna contradicción, ya que el horizonte que marca la frontera de lo que nunca podremos ver es el horizonte de sucesos, que en la época del desacoplamiento era de unos 57 millones de años luz.
En los graficos Distancia comovil – Tiempo conforme (En unidades
coherentes), lineas verticales constituyen 'objetos' radiantes...Lineas
rectas con pendiente = -1, constituyen conos de luz...La linea recta
con pendiente = +1 y que pasa por (0,0) constituye el Horizonte de
Particulas...
Y la linea horizontal a un tiempo conforme aprox. = 1020.7 Ma
constituiria un suceso similar al CMB...
Y la interseccion de esta linea con los conos de luz nos daria la
distancia comovil de observacion. (La interseccion de esta linea
con el cono de luz a aprox. 46378 Ma nos deberia dar una distancia
propia actual de aprox. 45358 Mal...).
Y un suceso como el CMB no tiene posicion espacial definida
pero si está definida temporalmente.
(Otra cosa seria si a efectos practicos considerasemos el CMB
como un 'objeto' comovil. En este caso, veriamos el CMB actualmente
a aprox. 45358 Mal y al tiempo del CMB estaria aprox. a 41.351 Mal...)
Gracias y un saludo.
P.S. Yo calculo el CMB a = 0.001. Realmente lo deberia calcular
a = 0.0009182. Pero como aproximacion es valida...(Los datos del
CMB a = 0.000917 están en el mensaje #18)
los fotones del desacoplamiento que recibimos justo ahora se generaron en una superficie esférica centrada en nosotros que en el instante de la recombinación tenía 41.6 millones de años luz.
que en el instante de la recombinación tenia 'infinito' años luz.Última edición por FVPI; 17/09/2019, 18:28:55.
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Escrito por FVPI Ver mensaje... Los fotones del desaclopamiento que recibimos justo ahora se generaron en un volumen esférico centrado en nosotros
que en el instante de la recombinación tenia 'infinito' años luz.
Si no hubiese expansión calcular el radio de esa esfera sería trivial, el radio de la esfera sería de 13786.63 millones de años luz. Sin expansión, todos los fotones que recibimos ahora procederían de esa distancia y de ninguna otra, ya que los procedentes de distancias más cercanas no estarían llegando ahora, habrían llegado en el pasado nos habría sobrevolado y continuado su camino, mientras que los procedentes de distancias superiores a 13786.63 Mal no habrían tenido tiempo de llegar todavía, llegarían en el futuro.
Con expansión, tú has demostrado saber perfectamente como calcular ese radio:
Para redshift z = 1089.8 factor de escala a = 0.000917 se obtiene
tiempo cósmico = 371531 años
r = 45276 millones de años luz
Es decir, la superficie esférica de universo que generó los fotones que observamos ahora con desplazamiento al rojo z=1089.8 , se halla ahora, en este momento, a 45276 millones de años luz de nosotros.
¿Como calculamos el radio de esa misma esfera en el instante del desacoplamiento, que aconteció cuando el universo tenía 371531 años? Multiplicando por el factor de escala para esa época a=0.00917 o equivalentemente dividiendo por 1+z=1090.8 ya que todas las distancias en el universo de esa época eran 1090.8 veces menores que ahora.
45276 Mal / 1090.8 = 41.51 millones de años luz
En mi post anterior debería haber dicho pues 41.5 Mal en vez de 41.6 Mal como dije.
Saludos.
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Hola.
Creo que me he explicado muy mal...Porque esta respuesta no tiene nada
que ver con lo que queria decir.
A ver si ahora me explico mejor:
Todos estos datos de distancias, tiempos...(Distancias propias, tiempos propios)
derivan de datos de Distancias comoviles y Tiempos conformes.
Al igual que en los graficos espacio-tiempo que se usan en Relatividad Especial,
los graficos Distancia comovil-Tiempo conforme sirven para determinar sucesos...
En Distancia comovil-Tiempo conforme hay diferentes lineas que representan
diferentes cosas...
1.- 'Objetos' comoviles. Lineas verticales. (P.e. Galaxias).
2.- Conos de luz pasados y futuros. Rectas a -45º o +45º que pasan por un tiempo
conforme determinado.
3.- Sucesos puntuales. Puntos. (P.e. Supernovas).
4.- El Horizonte de Particulas. Recta a +45º que pasa por (0,0)
5.- El CMB. Linea horizontal que pasa por un tiempo conforme de aprox. 1000 Mal.
Cuando intersectas todas estas 'cosas' (1,3,4,5) con un cono de luz pasado (2)...nos
estará diciendo que ves en un momento determinado y en que punto del espacio-tiempo.
(Distancia comovil-Tiempo conforme).
Luego transformas Distancia comovil en Distancia propia y Tiempo conforme en
Tiempo propio.
(Todo esto es muy dificil de visualizar en Distancia propia-Tiempo propio porque
las rectas se transforman en curvas...Pero es muy facil de visualizar en Distancia
comovil-Tiempo conforme).
Creo que tu estás suponiendo que el CMB es un objeto a una distancia comovil
de aprox. 45276 Mal y realmente NO lo es.
(Creo que Jaime Rudas ya se dió cuenta de esto en un mensaje anterior).
Todo esto está explicado mejor en el famoso articulo:
'Expanding confusion. Common misconceptions of cosmological horizons
and the superluminical
expansion of the universe'. De Tamara Davis y Charles Lineweaver.
13 Nov. 2003.) (Hay una traduccion en castellano de Jaime Rudas. Creo
que en los Blog del Foro...).
Espero haberme explicado mejor.
Gracias y un saludo.
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Escrito por FVPI Ver mensaje
… Creo que me he explicado muy mal...Porque esta respuesta no tiene nada que ver con lo que quería decir …
Escrito por FVPI Ver mensaje
… Los fotones del desacoplamiento que recibimos justo ahora se generaron en un volumen esférico centrado en nosotros que en el instante de la recombinación tenía 'infinito' años luz …
He argumentado la respuesta en mi post #24 y ahora, después de repasar los argumentos, continúo opinando que es una afirmación correcta.
Por otro lado, he visto en un comentario anterior tuyo:
Escrito por FVPI Ver mensaje
O6 es la linea de universo del CMB.
C3 es el cono de luz actual.
Ahora, lo mismo para el CMB (O6) y el 'cono de luz' C3.
Las lineas O6 y C3 se cortan en el punto (aprox. 0.04, 0.000385)
- 1 gracias
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Hola.
Si. De acuerdo con algun matiz...
1.- Cuando escribia:
'Los fotones del desacoplamiento que recibimos justo ahora se generaron en
un volumen esferico centrado en nosotros que en el instante de la
recombinacion tenia 'infinito' años luz'
Me referia a que el CMB se produjo teoricamente en un momento determinado
en todo el universo...
Y SI. Los fotones que recibimos, justo ahora, provienen de una superficie
esferica centrada en nosotros y de radio aprox. = 41 Mal.
Los fotones que estaban a menos distancia ya los hemos recibido.
Los fotones que estaban entre estos aprox. = 41 Mal y aprox. = 57 Mal
los recibiremos en el futuro.
Los fotones que estaban mas alla de aprox. = 57 Mal no los veremos nunca.
(Me sobraba el 'justo ahora'...)
2.- Mi respuesta #15 en '¿Es el tamaño visible del Universo su tamaño real?'
Es erronea en el caso del CMB. Es el mismo error que estamos comentando
aquí.
(Considerar el CMB como un objeto comovil).
Me dí cuenta de ello al empezar a pensar en este hilo.
Por otra parte cuando escribí que 'el CMB se encuentra hoy a aprox. 45000 Mal'
creo, hoy, que no tiene sentido...
3.- El calculo del punto (41 Mal, 0.38 Ma) es exactamente igual si consideramos
el CMB como un objeto comovil a aprox. 45000 Mal o si consideramos el
CMB como una horizontal a aprox. 1000 Ma...Pero el concepto es diferente.
Gracias y un saludo.
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Escrito por Alriga Ver mensaje
Recordad que los fotones del desacoplamiento que recibimos justo ahora se generaron en una superficie esférica centrada en nosotros que en el instante de la recombinación tenía 41.6 millones de años luz. En ese instante el radio del universo observable era de tan solo 840 mil años luz, por lo tanto, los fotones del CMB que vemos ahora, se generaron fuera del universo observable de entonces. Ello no conlleva ninguna contradicción, ya que el horizonte que marca la frontera de lo que nunca podremos ver es el horizonte de sucesos, que en la época del desacoplamiento era de unos 57 millones de años luz.Escrito por FVPI Ver mensaje
Y SI. Los fotones que recibimos, justo ahora, provienen de una superficie esférica centrada en nosotros y de radio aprox. = 41 Mal.
Los fotones que estaban a menos distancia ya los hemos recibido.
Los fotones que estaban entre estos aprox. = 41 Mal y aprox. = 57 Mal los recibiremos en el futuro.
Los fotones que estaban más allá de aprox. = 57 Mal no los veremos nunca.
Escrito por FVPI Ver mensaje
Por otra parte, cuando escribí que 'el CMB se encuentra hoy a aprox. 45000 Mal' creo, hoy, que no tiene sentido ...
Estoy completamente de acuerdo contigo en que la superficie de último esparcimiento (superficie esférica foco de fotones del desacoplamiento) no es un objeto único cuya distancia a nosotros se ve afectada solo por la recesión, (utilizando tu nomenclatura, estoy de acuerdo en que la superficie de último esparcimiento no es un único objeto comóvil) Pero sí es un “objeto comóvil” único cada una de las superficies esféricas de último esparcimiento fuente de los fotones del desacoplamiento que recibimos en cada momento único.
De acuerdo también en que el Horizonte de Partículas no es un objeto único cuya distancia a nosotros se ve afectada solo por la recesión. Hace poco nuestro admiradísimo Francisco Villatoro en su blog La Ciencia de la Mula Francis cometió ese error; comentando observaciones de ALMA (Atacama Large Millimeter Array) que apuntaban a que
La mayor tasa de formación estelar en las galaxias se produjo en la época de desplazamiento al rojo z ~ 2
Francis añadió erróneamente la coletilla “cuando el universo observable era tres veces más pequeño”
El error de Francis es precisamente considerar que el horizonte de partículas es un objeto único cuya distancia a nosotros se ve afectada solo por la recesión, 1+z=1+2=3 por eso Francis erróneamente dividió por 3.
Inmediatamente nuestro compañero Jaime Rudas le advirtió de su error,
Escrito por Jaime Rudas
... en z=2 la distancia al horizonte de partículas era cerca de un quinto de lo que es ahora.
Escrito por Francis
Jaime, cuidado, por definición de z corresponde al momento en el que el universo observable era z+1 veces más pequeño que para z=0. No puedes cambiar la definición a tu antojo
Escrito por Albert
No, aquí hay un malentendido. En el tiempo correspondiente a z=2 todas las distancias actuales eran 1/(2+1) = 1/3 de las actuales, eso es correcto. Y eso significa que si llamamos R al radio del universo observable (horizonte de partículas) actual, en el tiempo correspondiente a z=2 esa distancia era R/3. Pero eso NO significa que ese fuese el radio del universo observable en esa época. Pongo los números.
R actual = 46.2 mil millones de años luz
La conversión de una distancia de 46.2 Gal a la época de z=2 es 46.2/3=15.4 mil millones de años luz.
Pero el radio del Universo Observable en el tiempo correspondiente a z=2 era de28.9 mil millones de años luz , no 15.4 Gal.
Luego la frase correcta debería ser algo así como “La mayor tasa de formación estelar en las galaxias se produjo cuando todas las distancias del universo de entonces respecto de las distancias actuales, eran tres veces más pequeñas (desplazamiento al rojo z ~ 2)”
Saludos.
Escrito por Jaime Rudas
Albert … En conclusión, el universo observable en z=2 era necesariamente inferior a 46, 2/3 = 15,4 miles de millones de años luz.
Escrito por Albert
Uups, tienes razón Jaime
Con las prisas, en el cálculo me he olvidado de la multiplicación por el factor de escala de la época. El Horizonte de partículas en z=2 era:
28.9 · 1/3 = 9.63 mil millones de años luz
Que no es 46.2 / 3 = 15.4 Gal [como afirma Francis]
Perdón y saludos.Escrito por Jaime Rudas
... 9.63 mil millones de años luz … que es cerca de un quinto de lo que es ahora, como mencionábamos en el primer comentario.
Todo esto lo podéis ver en ALMA observa aparentes brazos espirales y núcleos barrados en galaxias de alto z
Saludos.
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