Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen
749 frågor / svar hittades
Universums accelererande expansion
Fråga:
Hej jag behöver hjälp med att begripa detta med universums accelererande expansion. Vad jag kan läsa mig till så säger man att supernovor på längre avstånd rör sig fortare än dom på närmare håll och att det säger oss att expansionen accelererar. I min amatör skalle så blir det dock raka motsatsen. Supernovor på längre avstånd ser vi ju längre tillbaka i tid och då får jag det till att dom rör sig långsammare ju närmare nutid vi kommer och att accelerationen således avtar med tiden.
Jag tvivlar inte en sekund på att jag har missuppfattat detta, men det skulle vara mycket intressant att veta hur.
/Anders Ã, Kode 2016-01-24
Hej jag behöver hjälp med att begripa detta med universums accelererande expansion. Vad jag kan läsa mig till så säger man att supernovor på längre avstånd rör sig fortare än dom på närmare håll och att det säger oss att expansionen accelererar. I min amatör skalle så blir det dock raka motsatsen. Supernovor på längre avstånd ser vi ju längre tillbaka i tid och då får jag det till att dom rör sig långsammare ju närmare nutid vi kommer och att accelerationen således avtar med tiden.
Jag tvivlar inte en sekund på att jag har missuppfattat detta, men det skulle vara mycket intressant att veta hur.
/Anders Ã, Kode 2016-01-24
Svar:
Nedanstående figur (från länk 1 -- en liknade figur finns i fråga [7258]) är den mest direkta indikationen för den ökande expansionen. Jag tror att ditt problem är sättet att plotta data - jag hade nog hellre bytt x- och y-axlarna.
Du kan resonera så här: För ökande avstånd, dvs ökande magnitud (y-axeln, från typ Ia supernovor) ökar rödförskjutningen (x-axeln) långsammare än den prickade linjen som avser fri expansion (heldragen linje, ett tomt universum med W=0). Avståndet (universums skalfaktor) är kopplad till tiden. Den heldragna grå linjen är bästa anpassningen till data. Den heldragna röda linjen är för kritisk densitet (vilket andra mätningar kräver, se länk 2) och utan acceleration.
Man kan alltså se att expansionshastigheten var lägre när universum var yngre. Avvikelsen växer alltså med ökande avstånd vilket tyder på acceleration hos expansionen.
Nedanstående figur (från länk 1 -- en liknade figur finns i fråga [7258]) är den mest direkta indikationen för den ökande expansionen. Jag tror att ditt problem är sättet att plotta data - jag hade nog hellre bytt x- och y-axlarna.
Du kan resonera så här: För ökande avstånd, dvs ökande magnitud (y-axeln, från typ Ia supernovor) ökar rödförskjutningen (x-axeln) långsammare än den prickade linjen som avser fri expansion (heldragen linje, ett tomt universum med W=0). Avståndet (universums skalfaktor) är kopplad till tiden. Den heldragna grå linjen är bästa anpassningen till data. Den heldragna röda linjen är för kritisk densitet (vilket andra mätningar kräver, se länk 2) och utan acceleration.
Man kan alltså se att expansionshastigheten var lägre när universum var yngre. Avvikelsen växer alltså med ökande avstånd vilket tyder på acceleration hos expansionen.
Universums accelererande expansion
Fråga:
Att studera supernovor på olika avstånd i rymden har lett till att man kan med stor sannolikhet anta att rymden expanderar accelererande. Nobel pris i fysik 2011.
Att rymden expanderar kunde Lemaître/Hubble redan i slutet av 1920-talet konstatera genom att studera avlägsna galaxer och dess rödförskjutning.
Vad som sägs är att avlägsna objekt rör sig fortare från oss än de som är närmare.
Men de objekt som är avlägsnast, med störst hastighet från oss, har dess ljus rört sig mot oss i drygt 13 miljarder år.
Det är väl med andra ord hur de rörde sig då för 13 miljarder år sedan.
Hur kan man dra slutsatser om vad som händer med dess rörelse idag?
/Stefan H, Trollhättan 2016-02-11
Att studera supernovor på olika avstånd i rymden har lett till att man kan med stor sannolikhet anta att rymden expanderar accelererande. Nobel pris i fysik 2011.
Att rymden expanderar kunde Lemaître/Hubble redan i slutet av 1920-talet konstatera genom att studera avlägsna galaxer och dess rödförskjutning.
Vad som sägs är att avlägsna objekt rör sig fortare från oss än de som är närmare.
Men de objekt som är avlägsnast, med störst hastighet från oss, har dess ljus rört sig mot oss i drygt 13 miljarder år.
Det är väl med andra ord hur de rörde sig då för 13 miljarder år sedan.
Hur kan man dra slutsatser om vad som händer med dess rörelse idag?
/Stefan H, Trollhättan 2016-02-11
Svar:
Man jämför nuvarande expansion (från närbelägna objekt) med tidigare expansion (från avlägsna objekt). Då finner man att den tidigare expansionen var mindre. Expansionen måste alltså ha accelererat.
Se nedanstående figur från fråga [20080]. Punkterna är mätningar av rödförskjutningen (från uppmätt och icke förskjuten våglängd) och magnitud (ljusstyrka) hos typ Ia supernovor.
Rödförskjutningsparametern z ges av
z = (lobs-l0)/l0
(Se Rödförskjutning
).
Den nedre horisontella skalan är universums skalfaktor a(t)
(seScale_factor_(cosmology) )
a(t) = 1/(1+z) nutid a(t0) = 1, big bang
a(0) = 0
där t0 = 13.799+-0.021 Gyr.
Linjerna i figuren är vad big bang modeller förutser för olika antaganden. Andra observationer indikerar att universum har kritisk densitet.
Universum utvidgar sig men gravitationskrafterna bromsar utvidgningen. Om inget annat fanns som styrde utvidgningen av universum än den kända materian och gravitationen skulle den framtida utvecklingen helt bero på universums masstäthet. Man talar om enkritisk densitet som motsvarar knappt sex väteatomer per kubikmeter.
Kritisk densitet utan extra acceleration ger alltså en avtagande expansion asymptotiskt mot noll. Den röda linjen stämmer uppenbarligen dåligt med uppmätta supernovadata. Vid z=0.6 är supernovorna betydligt svagare (högre magnitud) än vad den röda linjen ger. Det betyder att de är längre bort, dvs att universum expanderat snabbare än vad modellen ger. Det måste alltså till en accelererade kraft, kallad mörk energi, för att reproducera uppmätta data - blå heldragen linje.
Se ävenAccelerating_expansion_of_the_universeSupernova_observation .
Man jämför nuvarande expansion (från närbelägna objekt) med tidigare expansion (från avlägsna objekt). Då finner man att den tidigare expansionen var mindre. Expansionen måste alltså ha accelererat.
Se nedanstående figur från fråga [20080]. Punkterna är mätningar av rödförskjutningen (från uppmätt och icke förskjuten våglängd) och magnitud (ljusstyrka) hos typ Ia supernovor.
Rödförskjutningsparametern z ges av
z = (lobs-l0)/l0
(Se Rödförskjutning
).Den nedre horisontella skalan är universums skalfaktor a(t)
(se
a(t) = 1/(1+z) nutid a(t0) = 1, big bang
a(0) = 0
där t0 = 13.799+-0.021 Gyr.
Linjerna i figuren är vad big bang modeller förutser för olika antaganden. Andra observationer indikerar att universum har kritisk densitet.
Universum utvidgar sig men gravitationskrafterna bromsar utvidgningen. Om inget annat fanns som styrde utvidgningen av universum än den kända materian och gravitationen skulle den framtida utvecklingen helt bero på universums masstäthet. Man talar om en
Kritisk densitet utan extra acceleration ger alltså en avtagande expansion asymptotiskt mot noll. Den röda linjen stämmer uppenbarligen dåligt med uppmätta supernovadata. Vid z=0.6 är supernovorna betydligt svagare (högre magnitud) än vad den röda linjen ger. Det betyder att de är längre bort, dvs att universum expanderat snabbare än vad modellen ger. Det måste alltså till en accelererade kraft, kallad mörk energi, för att reproducera uppmätta data - blå heldragen linje.
Se även
Gravitationsstrålning påvisad
Fråga:
Vad tror du om rapporten om att man observerat gravitationsstrålning? Nobelpris eller misstag?
/Sven P, 2016-02-12
Vad tror du om rapporten om att man observerat gravitationsstrålning? Nobelpris eller misstag?
/Sven P, 2016-02-12
Svar:
Nobelpris i fysik 2017
Gravitationsvågor
(både den populära och den avancerade artikeln är utomordentligt välskrivnen)
Rainer Weiss, Barry C. Barish, Kip S. Thorne
"för avgörande bidrag till LIGO-detektorn och observationen av gravitationsvågor"
Gravitationsvågor är inom fysiken krusningar i krökningen av rumtiden som propagerar som vågor som rör sig ut från källan. Fenomenet förutspåddes 1916 av Albert Einstein baserad på hans allmänna relativitetsteori, som säger att gravitationsvågor transporterar energi som gravitationsstrålning.
Data och analys ser mycket övertygande ut. En oberoende observation krävs nog för nobelpris, men med det är det ett kassaskåpssäkert nobelpris. Vilka av c:a 1000 författare som får det är en svårare fråga. Knappast Abbot som står först på bästa bokstavsordning.
Det finns flera skäl till att detta är en mycket viktig upptäckt:
Ännu ett bevis för att den allmänna relativitetsteorin är korrekt - exakt 100 år efter Einsteins publikation
Öppnar ett nytt fönster för observationer av universum
Det hittills mest direkta beviset för att svarta hål med en massa av storleksordningen tiotals solmassor existerar
Ger information om den senare utvecklingen hos massiva stjärnor
Gravitationsvågor har observerats i två detektorsystem: Hanford i Washington State (H1) och Livingstone i Louisiana (L1). Avståndet mellan dessa är c:a 3000 km, så den maximala skillnaden i ankomstid till detektorerna är 10 ms.
Fördelen med flera detektorer långt ifrån varandra är dels att man kan eliminera lokala störningar och dels att man kan lokalisera källan. Med fler detektorsystem (som är på gång) kan man lokalisera källan mer exakt. Man kan då leta efter signaler i t.ex. röntgen, gamma eller det synliga området av det elektromagnetiska spektrum.
Detektorerna består av en laser-interferometer med 4 km långa ben i 90 graders vinkel mot varandra. Idén är att gravitationsvågona påverkar benen olika vilket detekteras genom interferens vid startpunkten.
Händelsen med det lite fantasilösa namnet GW150914 (gravitational wave 14/9 2015) tolkas som en sammansslagning mellan två svarta hål. Detta är nog den mest våldsamma händelse vi kan observera i universum. Energin i gravitationsvågorna är 3 solmassor dvs
E = mc2 = 21030(3108)2 = 1.81047 J
Detta var en av de händelser man hoppades kunna detektera, men man vet fortfarande inte hur vanliga dessa sammanslagningar mellan svarta hål är. Som hjälp i sökandet använder man simuleringar med den allmänna relativitetsteorin av svarta hål av olika storlek som slås ihop. Signalen man väntar sig visas näst längst ner i nedanstående bild. När hålen kommer nära varandra kommer de att sända ut mycket energi bland annat i form av gravitationsstrålning. De kommer då att spinna snabbare och snabbare runt varandra. Frekvensen ökar och amplituden ökar tills händelsehorisonterna överlappar och de båda svarta hålen blir ett. Hela processen tar c:a 0.2 sekunder.
Övre bilden visar data från GW150914. Den röda kurvan (från H1) har förskjutits 7 ms och inverterats. Man ser att det är en imponerande överensstämmelse med kurvan från L1-detektorn. Överensstämmelsen med de teoretiska beräkningarna är också mycket god. Man har även bestämt massorna av de två svarta hålen till 36 och 29 solmassor. Det resulterande svarta hålets massa bestämdes till 62 solmassor. De resterande 3 solmassorna blev alltså gravitationsstrålningen som observerades.
För att man skall vara säker på att de som analyserar data gör ett bra jobb lägger man in testdata i smyg:
Den officiella annonseringen av upptäckten finns i länk 2. Se fråga [19870] för mer om kolliderande svarta hål. Se ävenGravitational_wave och Gravitational_wave_observation .
Bilder från föredrag av Chris Van Den Broeck: The direct detection of gravitational waves:
The first discovery, and what the future might bring
http://indico.lucas.lu.se/getFile.py/access?resId=0&materialId=slides&confId=333
Tillägg 16 okt. 2017
Gravitationsvågor
(både den populära och den avancerade artikeln är utomordentligt välskrivnen)Rainer Weiss, Barry C. Barish, Kip S. Thorne
"för avgörande bidrag till LIGO-detektorn och observationen av gravitationsvågor"
Data och analys ser mycket övertygande ut. En oberoende observation krävs nog för nobelpris, men med det är det ett kassaskåpssäkert nobelpris. Vilka av c:a 1000 författare som får det är en svårare fråga. Knappast Abbot som står först på bästa bokstavsordning.
Det finns flera skäl till att detta är en mycket viktig upptäckt:
Gravitationsvågor har observerats i två detektorsystem: Hanford i Washington State (H1) och Livingstone i Louisiana (L1). Avståndet mellan dessa är c:a 3000 km, så den maximala skillnaden i ankomstid till detektorerna är 10 ms.
Fördelen med flera detektorer långt ifrån varandra är dels att man kan eliminera lokala störningar och dels att man kan lokalisera källan. Med fler detektorsystem (som är på gång) kan man lokalisera källan mer exakt. Man kan då leta efter signaler i t.ex. röntgen, gamma eller det synliga området av det elektromagnetiska spektrum.
Detektorerna består av en laser-interferometer med 4 km långa ben i 90 graders vinkel mot varandra. Idén är att gravitationsvågona påverkar benen olika vilket detekteras genom interferens vid startpunkten.
Händelsen med det lite fantasilösa namnet GW150914 (gravitational wave 14/9 2015) tolkas som en sammansslagning mellan två svarta hål. Detta är nog den mest våldsamma händelse vi kan observera i universum. Energin i gravitationsvågorna är 3 solmassor dvs
E = mc2 = 21030(3108)2 = 1.81047 J
Detta var en av de händelser man hoppades kunna detektera, men man vet fortfarande inte hur vanliga dessa sammanslagningar mellan svarta hål är. Som hjälp i sökandet använder man simuleringar med den allmänna relativitetsteorin av svarta hål av olika storlek som slås ihop. Signalen man väntar sig visas näst längst ner i nedanstående bild. När hålen kommer nära varandra kommer de att sända ut mycket energi bland annat i form av gravitationsstrålning. De kommer då att spinna snabbare och snabbare runt varandra. Frekvensen ökar och amplituden ökar tills händelsehorisonterna överlappar och de båda svarta hålen blir ett. Hela processen tar c:a 0.2 sekunder.
Övre bilden visar data från GW150914. Den röda kurvan (från H1) har förskjutits 7 ms och inverterats. Man ser att det är en imponerande överensstämmelse med kurvan från L1-detektorn. Överensstämmelsen med de teoretiska beräkningarna är också mycket god. Man har även bestämt massorna av de två svarta hålen till 36 och 29 solmassor. Det resulterande svarta hålets massa bestämdes till 62 solmassor. De resterande 3 solmassorna blev alltså gravitationsstrålningen som observerades.
För att man skall vara säker på att de som analyserar data gör ett bra jobb lägger man in testdata i smyg:
"In the past, a few senior members of the LIGO team have tested the group's ability to validate a potential discovery by secretly inserting ‘blind injections’ of fake gravitational waves into the data stream to test whether the research team can differentiate between real and fake signals. But the September detection happened before blind injections were being made, so it is thought to be a signal from a real astrophysical phenomenon in the Universe."
Den officiella annonseringen av upptäckten finns i länk 2. Se fråga [19870] för mer om kolliderande svarta hål. Se även
Bilder från föredrag av Chris Van Den Broeck: The direct detection of gravitational waves:
The first discovery, and what the future might bring
http://indico.lucas.lu.se/getFile.py/access?resId=0&materialId=slides&confId=333
Tillägg 16 okt. 2017
"The merging of two neutron stars was detected by gravitational waves and then by telescopes in all parts of the electromagnetic spectrum."
Finns det risk att 99942 Apophis träffar månen då den passerar jorden 2028 och 2036?
Fråga:
finns det risk att 99942 Apophis träffar månen då den passerara 2028 och 2036...då den enligt uppgift inte ska träffa jorden
nån som tänkt på det???
mvh leif
/leif h, växjö 2016-02-17
finns det risk att 99942 Apophis träffar månen då den passerara 2028 och 2036...då den enligt uppgift inte ska träffa jorden
nån som tänkt på det???
mvh leif
/leif h, växjö 2016-02-17
Svar:
Vid passagen 13 april 2029 kommer den inte att kollidera med månen, men den kommer att gå mycket nära jorden - 1/10 av månavståndet. Problemet är då att banändringen är mycket känslig för var asteroiden går. Bara några hundratals meters skillnad kan betyda kollision eller inte kollision 2036. Det senaste är emellertid att Apophis inte går igenom "nyckelhålet" (betecknar banan 2029 som ger kollision 2036).
Apophis är c:a 300 meter i diameter, så en eventuell kollision med månen ger knappast några följder för jorden. Eventuellt lite stjärnfall från utslaget månmaterial.
I99942_Apophis finns mycket information om Apophis, eventuella skador vid kollision och hur man skulle kunna styra bort en asteroid från kollisionskurs.
I fråga [17043] finns mer om Apophis. IList_of_asteroid_close_approaches_to_EarthPredicted_encounters finns en lista på potentiellt farliga asteroider (NEO). Bilderna nedan är upptäcktsbilderna från 2004.
Vid passagen 13 april 2029 kommer den inte att kollidera med månen, men den kommer att gå mycket nära jorden - 1/10 av månavståndet. Problemet är då att banändringen är mycket känslig för var asteroiden går. Bara några hundratals meters skillnad kan betyda kollision eller inte kollision 2036. Det senaste är emellertid att Apophis inte går igenom "nyckelhålet" (betecknar banan 2029 som ger kollision 2036).
Apophis är c:a 300 meter i diameter, så en eventuell kollision med månen ger knappast några följder för jorden. Eventuellt lite stjärnfall från utslaget månmaterial.
I
I fråga [17043] finns mer om Apophis. I
Länkar: http://neo.jpl.nasa.gov/apophis/
/Peter E 2016-02-17
Varför blev planeterna runda?
Fråga:
Varför blev planeterna runda ? Varför inte ovala, fyrkantiga eller som dom trodde förr, platta?
/Sofie J, Landskrona 2016-02-21
Varför blev planeterna runda ? Varför inte ovala, fyrkantiga eller som dom trodde förr, platta?
/Sofie J, Landskrona 2016-02-21
Svar:
Därför att definitionen av en planet kräver att den skall vara nära klotformig, se fråga [14788]. :-)
Detta är naturligtvis bara en formellt skäl, det fysikaliska ges i fråga [888].
Jag vet inte om man förr funderat på planeternas form, jag tror Ptolemaios ansåg att de var perfekta sfärer. Kepler försökte emellertid bygga upp planeternas banor i solsystemet med hjälp av Platonska kropparPlatonic_solidHistory , se nedanstående figur. Det gick inget vidare, men hans tre lagar fungerade mycket bättre.
Därför att definitionen av en planet kräver att den skall vara nära klotformig, se fråga [14788]. :-)
Detta är naturligtvis bara en formellt skäl, det fysikaliska ges i fråga [888].
Jag vet inte om man förr funderat på planeternas form, jag tror Ptolemaios ansåg att de var perfekta sfärer. Kepler försökte emellertid bygga upp planeternas banor i solsystemet med hjälp av Platonska kroppar
Varför är Venus', jordens och Mars' atmosfärer så olika?
Fråga:
Hej!
Solvinden tär på jordens atmosfär, såg jag i en skrift, så att atmosfären blir tunnare, om än långsamt.
Samma sak har väl då hänt med Mars och borde ha hänt med Venus, speciellt med Venus, som ligger närmare solen och utsätts för starkare vind. Ändå lär lufttrycket vara större på Venus. Hur kommer det sig?
/Thomas Ã, Knivsta 2016-05-18
Hej!
Solvinden tär på jordens atmosfär, såg jag i en skrift, så att atmosfären blir tunnare, om än långsamt.
Samma sak har väl då hänt med Mars och borde ha hänt med Venus, speciellt med Venus, som ligger närmare solen och utsätts för starkare vind. Ändå lär lufttrycket vara större på Venus. Hur kommer det sig?
/Thomas Ã, Knivsta 2016-05-18
Svar:
Anledningen till att jordens atmosfär innehåller så lite koldioxid är att kontinentaldriften för ner, bland annat, i havet sedimenterat CaCO3 till jordens inre (se fråga [17321]). Denna transport är i jämvikt med kodioxid som frigöres vid vulkanutbrott. Vår förbränning av fossila bränslen (olja, kol, fossilgas) stör jämvikten så att koldioxidhalten och därmed jordens temperatur ökar. Det är detta som kallas global uppvärmning.
Mars är ganska liten och saknar magnetfält som skyddar atmosfären från solvinden. Mars förlorade sin atmosfär ganska tidigt, seMarsAtmosphere . För flera miljarder år sedan hade Mars antagligen hav av vatten, men de försvann med atmosfären.
Venus (se bilden nedan) atmosfär är emellertid helt annorlunda: mest koldioxid med ett tryck på nära 100 atmosfärer. Detta ger en extrem växthuseffekt med en yttemperatur på omkring 500oC, seVenusAtmosphere_and_climate .
Från början hade Venus hav av vatten. Solens utstrålning ökar sakta och vattenångan i atmosfären gör att temperaturen ökar ytterligare genom växthuseffekten (se fråga [12668]).
Den succesivt ökande mängden vattenånga i atmosfären ger högre temperatur, vilket ger mer vattenånga osv, Venus får en accelererande växthuseffekt, seRunaway_greenhouse_effectVenus .
Till sist försvinner haven. Vattenångan i atmosfären spjälkas av solens UV-strålning till väte och syre. Vätet är mycket lätt och har därför hög hastighet i den termiska rörelsen. Det betyder att vätet sliter sig loss från Venus gravitationsfält och försvinner. Syret försvinner genom att oxidera ämnena på ytan, och så småningom byts växthusgasen vatten ut mot koldioxid från Venus inre.
Anledningen till att jordens atmosfär innehåller så lite koldioxid är att kontinentaldriften för ner, bland annat, i havet sedimenterat CaCO3 till jordens inre (se fråga [17321]). Denna transport är i jämvikt med kodioxid som frigöres vid vulkanutbrott. Vår förbränning av fossila bränslen (olja, kol, fossilgas) stör jämvikten så att koldioxidhalten och därmed jordens temperatur ökar. Det är detta som kallas global uppvärmning.
Mars är ganska liten och saknar magnetfält som skyddar atmosfären från solvinden. Mars förlorade sin atmosfär ganska tidigt, se
Venus (se bilden nedan) atmosfär är emellertid helt annorlunda: mest koldioxid med ett tryck på nära 100 atmosfärer. Detta ger en extrem växthuseffekt med en yttemperatur på omkring 500oC, se
Från början hade Venus hav av vatten. Solens utstrålning ökar sakta och vattenångan i atmosfären gör att temperaturen ökar ytterligare genom växthuseffekten (se fråga [12668]).
Den succesivt ökande mängden vattenånga i atmosfären ger högre temperatur, vilket ger mer vattenånga osv, Venus får en accelererande växthuseffekt, se
Till sist försvinner haven. Vattenångan i atmosfären spjälkas av solens UV-strålning till väte och syre. Vätet är mycket lätt och har därför hög hastighet i den termiska rörelsen. Det betyder att vätet sliter sig loss från Venus gravitationsfält och försvinner. Syret försvinner genom att oxidera ämnena på ytan, och så småningom byts växthusgasen vatten ut mot koldioxid från Venus inre.
Vintergatan sedd från Gaia
Fråga:
Hej!
Idag fanns en tidningsartikel som meddelar att Vintergatan är 13,6 miljarder år gammal.
Med tanke på universums ålder, max en miljard mera, undrar jag om det tillkommit nya galaxer sedan dess eller om Vintergatan och dess likar sitter i orubbat bo sedan dess?
Är således antalet vintergator/galaxer fastlagt sedan dess!? Sker ingen nybildning?
/Thomas Ã, Knivsta 2016-09-18
Hej!
Idag fanns en tidningsartikel som meddelar att Vintergatan är 13,6 miljarder år gammal.
Med tanke på universums ålder, max en miljard mera, undrar jag om det tillkommit nya galaxer sedan dess eller om Vintergatan och dess likar sitter i orubbat bo sedan dess?
Är således antalet vintergator/galaxer fastlagt sedan dess!? Sker ingen nybildning?
/Thomas Ã, Knivsta 2016-09-18
Svar:
Jag antar du syftar på artiklarna om publicerade Gaia-data, se t.ex. länk 1.
Det är korrekt att det finns experimentellt stöd för att stjärnor bidats redan c:a 200 miljoner år efter Big Bang. Perioden mellan frikopplingen av kosmiska bakgrundsstrålningen och begynnande stjärnbildning brukar kallas Dark Ages, seChronology_of_the_universeDark_Ages .
Det är data från mycket gamla stjärnor (Be-halt) och från klotformiga stjärnhopar (stjärnutvecklingsmodeller) som ger åldersbestämningar på upp till 13.6 miljarder år (jämfört med universums ålder 13.8 miljarder år). Det är alltså troligt att vintergatan är mycket gammal, men att den vid bildandet naturligtvis såg helt annorlunda ut.
Än så länge finns det lite ny fysik från data från Gaia (det är bara data från ett år av minst fem år), men det är ganska säkert att fortsatta observationer kommer att ge mycket ny kunskap om vintergatans struktur och utveckling.
Länk 2 ochGalaxy_formation_and_evolution beskriver hur galaxer bildats och observationer som bestämmer åldern. Se även Milky_WayFormation .
För information om Gaia, se fråga [20027]. Bilden nedan (från http://sci.esa.int/gaia/) visar fördelningen av stjärnor sett från solsystemets position.
Jo, så länge det finns stoft/gas kvar bildas nya stjärnor och säkert galaxer, åtminstone dvärggalaxer.
Jag antar du syftar på artiklarna om publicerade Gaia-data, se t.ex. länk 1.
Det är korrekt att det finns experimentellt stöd för att stjärnor bidats redan c:a 200 miljoner år efter Big Bang. Perioden mellan frikopplingen av kosmiska bakgrundsstrålningen och begynnande stjärnbildning brukar kallas Dark Ages, se
Det är data från mycket gamla stjärnor (Be-halt) och från klotformiga stjärnhopar (stjärnutvecklingsmodeller) som ger åldersbestämningar på upp till 13.6 miljarder år (jämfört med universums ålder 13.8 miljarder år). Det är alltså troligt att vintergatan är mycket gammal, men att den vid bildandet naturligtvis såg helt annorlunda ut.
Än så länge finns det lite ny fysik från data från Gaia (det är bara data från ett år av minst fem år), men det är ganska säkert att fortsatta observationer kommer att ge mycket ny kunskap om vintergatans struktur och utveckling.
Länk 2 och
För information om Gaia, se fråga [20027]. Bilden nedan (från http://sci.esa.int/gaia/) visar fördelningen av stjärnor sett från solsystemets position.
Jo, så länge det finns stoft/gas kvar bildas nya stjärnor och säkert galaxer, åtminstone dvärggalaxer.
Supermassiva svarta hål
Fråga:
I centrum av galaxer, t ex Vintergatan, finns det ett svart hål (sägs det).
Har det svarta hålet varit med från galaxens "födelse" eller har det tillkommit senare?
/Thomas Ã, Knivsta 2016-09-20
I centrum av galaxer, t ex Vintergatan, finns det ett svart hål (sägs det).
Har det svarta hålet varit med från galaxens "födelse" eller har det tillkommit senare?
/Thomas Ã, Knivsta 2016-09-20
Svar:
Supermassiva svarta hål är förmodade svarta hål med massa motsvarande miljoner eller miljarder gånger solens massa. De flesta, kanske alla, galaxer tros ha ett supermassivt svart hål i sitt centrum. Det gäller även vår galax Vintergatan, där objektet Sagittarius A i centrum med största sannolikhet är ett supermassivt svart hål. (Supermassivt_svart_hål)
Det finns ännu ingen etablerad detaljerad teori för hur galaxer bildas. Det är klart att galaxer uppstår ur kollapsande gasmoln och att stjärnorna uppstår när molnet fragmenteras och fragmenten kollapsar. På något sätt hjälper nog den mörka materien till i processen.
Om alla galaxer (åtminstone stora galaxer) innehåller ett supermassivt svart hål, är det nog naturligt att anta att detta uppkommer som en del av galaxbildningen. Kan t.ex. centrum av en blivande galax tänkas nå tillräcklig densitet utan att fusionsprocesser startas? Fusionprocesserna värmer ju upp gasen och om massan är stor dominerar strålningstrycket över gravitationen och den nybildade stjärnan slits itu.
Men om massan är jättestor, eventuellt med hjälp av mörk materia (som inte fusionerar), kanske ett svart hål kan bildas.
I ett större antal aktiva galaxer och kvasarer (se fråga [13916]), visar sig det supermassiva hålet genom kärnans aktivitet, nämligen genom den enorma mängd strålning som kommer från centrum, vilken tros härstamma från gas som cirkulerar in i hålet. Man antar att de flesta ljusstarka galaxer har ett supermassivt svart hål, men att de flesta är i "inaktivt" läge där de inte drar till sig speciellt mycket materia.
Det uppskattas att supermassiva svarta hål skapas om tillräckligt många stjärnor befinner sig på ett tillräckligt litet område i rymden eller tillräckligt många sugs in i ett ursprungligt svart hål, alternativt om flera svarta hål slås samman. De nödvändiga förutsättningarna för detta tros finnas allmänt i centrum av större galaxer. Teoretiska studier av kollapser av tunga stjärnor visar att extremt tunga stjärnor (flera hundra solmassor) kan kollapsa i sin helhet till svarta hål, vilket kunnat vara frön till supermassiva svarta hål. Så extremt tunga stjärnor tros bara kunnat bildas i frånvaro av grundämnen tyngre än helium, något som bara gällde den första tiden efter Big Bang.
Det finns exempel på galaxer som har mer än ett supermassivt svart hål. Dessa har troligtvis uppkommit genom sammanslagning av två galaxer. Galaxer är relativt stora jämfört med avståndet mellan dem, så kollisioner är ganska vanliga.
Se även fråga [6228] ochSupermassive_black_hole .
/Peter E 2016-09-20
)Det finns ännu ingen etablerad detaljerad teori för hur galaxer bildas. Det är klart att galaxer uppstår ur kollapsande gasmoln och att stjärnorna uppstår när molnet fragmenteras och fragmenten kollapsar. På något sätt hjälper nog den mörka materien till i processen.
Om alla galaxer (åtminstone stora galaxer) innehåller ett supermassivt svart hål, är det nog naturligt att anta att detta uppkommer som en del av galaxbildningen. Kan t.ex. centrum av en blivande galax tänkas nå tillräcklig densitet utan att fusionsprocesser startas? Fusionprocesserna värmer ju upp gasen och om massan är stor dominerar strålningstrycket över gravitationen och den nybildade stjärnan slits itu.
Men om massan är jättestor, eventuellt med hjälp av mörk materia (som inte fusionerar), kanske ett svart hål kan bildas.
I ett större antal aktiva galaxer och kvasarer (se fråga [13916]), visar sig det supermassiva hålet genom kärnans aktivitet, nämligen genom den enorma mängd strålning som kommer från centrum, vilken tros härstamma från gas som cirkulerar in i hålet. Man antar att de flesta ljusstarka galaxer har ett supermassivt svart hål, men att de flesta är i "inaktivt" läge där de inte drar till sig speciellt mycket materia.
Det uppskattas att supermassiva svarta hål skapas om tillräckligt många stjärnor befinner sig på ett tillräckligt litet område i rymden eller tillräckligt många sugs in i ett ursprungligt svart hål, alternativt om flera svarta hål slås samman. De nödvändiga förutsättningarna för detta tros finnas allmänt i centrum av större galaxer. Teoretiska studier av kollapser av tunga stjärnor visar att extremt tunga stjärnor (flera hundra solmassor) kan kollapsa i sin helhet till svarta hål, vilket kunnat vara frön till supermassiva svarta hål. Så extremt tunga stjärnor tros bara kunnat bildas i frånvaro av grundämnen tyngre än helium, något som bara gällde den första tiden efter Big Bang.
Det finns exempel på galaxer som har mer än ett supermassivt svart hål. Dessa har troligtvis uppkommit genom sammanslagning av två galaxer. Galaxer är relativt stora jämfört med avståndet mellan dem, så kollisioner är ganska vanliga.
Se även fråga [6228] och
/Peter E 2016-09-20
Snurrade jorden fortare före månen bildades?
Fråga:
Snurrade jorden fortare före månen bildades?
/Nova A, Hemängskolan, Luleå 2016-09-30
Snurrade jorden fortare före månen bildades?
/Nova A, Hemängskolan, Luleå 2016-09-30
Svar:
Om man tror på hypotesen att månen bildades genom att en mindre planet, Theia, kolliderade med jorden kort efter att jorden bildats (för 4.6 miljarder år sedan) (Origin_of_the_Moon ) kan man inte svara på hur jorden roterade från början. Detta eftersom en så våldsam kollision sannolikt skulle ändra både jordens rotationshastighet och rotationsaxelns lutning mot jordbanans plan.
Enligt beräkningar (Earth%27s_rotationOrigin ) var jordens rotationstid c:a 5 timmar direkt efter kollisionen. När kollisionsresterna genom ömsesidig gravitation samlats ihop till månen bromsade stora tidvattenseffekter jordens rotation samtidigt som månen avlägsnade sig från jorden.
I dag är ju dygnet 24 timmar och det förlängs med 1.7 millisekunder per århundrade genom tidvatteneffekter, se [13056] och [14911].
För c:a 600 miljoner år sedan (ungefär när flercelligt liv uppkom på jorden) var dygnet enligt fossiler c:a 21 timmar, seEarth's_rotationTidal_interactions . Ökningen i dygnets längd är förvånande konstant:
100(24-21)36001000/600000000 = 1.8 millisekunder per århundrade.
/Peter E 2016-10-01
Om man tror på hypotesen att månen bildades genom att en mindre planet, Theia, kolliderade med jorden kort efter att jorden bildats (för 4.6 miljarder år sedan) (
Enligt beräkningar (
I dag är ju dygnet 24 timmar och det förlängs med 1.7 millisekunder per århundrade genom tidvatteneffekter, se [13056] och [14911].
För c:a 600 miljoner år sedan (ungefär när flercelligt liv uppkom på jorden) var dygnet enligt fossiler c:a 21 timmar, se
100(24-21)36001000/600000000 = 1.8 millisekunder per århundrade.
/Peter E 2016-10-01
Hur har solens utstrålning varierat sedan den bildades?
Fråga:
Hej!
Solen blir sakta varmare, så klimatet på jorden blir väl allt hetare sett på årmiljoners sikt, men när i sin historia var solen som svalast, efter det att den blev en lysande sol? (Istiderna på jorden sägs inte ha med solen att göra utan med jordbanans form.)
/Thomas Ã, Knivsta 2017-01-19
Hej!
Solen blir sakta varmare, så klimatet på jorden blir väl allt hetare sett på årmiljoners sikt, men när i sin historia var solen som svalast, efter det att den blev en lysande sol? (Istiderna på jorden sägs inte ha med solen att göra utan med jordbanans form.)
/Thomas Ã, Knivsta 2017-01-19
Svar:
Figuren nedan frånSolar_luminosity visar solens luminositet (röd kurva) under 12 miljarder år. Vi ser att ljusstyrkan var minimum c:a 300 miljoner år efter det att solen bildades. Sedan dess har ljusstyrkan stadigt ökat med c:a 30%.
Istiderna har tidskonstant av storleksordningen 100000 år, se fråga [830].
På kort sikt (några tusen år) är alltså ändringar i medeltemperaturen hos jorden inte orsakat av ändringar i solarkonstanten (fråga [13917] och figuren i fråga [20532]) genom ändrad luminositet eller ändringar i jordens rörelse, se fråga [830]. Den helt överskuggande faktorn är förekomsten av växthusgaser, se fråga [12668].
Lägg märke till den stora ökningen i luminositet från åldern 10 miljarder år. Den beror på att bränslet i centrum (väte) börjar ta slut. Solens kärna kontraherar och yttre delarna expanderar. Större radie (blå kurva) betyder högre luminositet. Vid 10 miljarder år börjar yttemperaturen (grön kurva) minska, och solen börjar utvecklas till en röd jättestjärna.
Figuren nedan från
Istiderna har tidskonstant av storleksordningen 100000 år, se fråga [830].
På kort sikt (några tusen år) är alltså ändringar i medeltemperaturen hos jorden inte orsakat av ändringar i solarkonstanten (fråga [13917] och figuren i fråga [20532]) genom ändrad luminositet eller ändringar i jordens rörelse, se fråga [830]. Den helt överskuggande faktorn är förekomsten av växthusgaser, se fråga [12668].
Lägg märke till den stora ökningen i luminositet från åldern 10 miljarder år. Den beror på att bränslet i centrum (väte) börjar ta slut. Solens kärna kontraherar och yttre delarna expanderar. Större radie (blå kurva) betyder högre luminositet. Vid 10 miljarder år börjar yttemperaturen (grön kurva) minska, och solen börjar utvecklas till en röd jättestjärna.
Länkar till externa sidor kan inte garanteras bibehålla informationen som fanns vid tillfället när frågan besvarades.
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons: Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar