Valonsäteiden liike avaruudessa ja punasiirtymä

sinisiirtymä

Maailmankaikkeuden laajenemisen nopeutta ja etäisyyksiä mitataan kohteesta tulleiden valonsäteiden aallonpituuden kasvun eli havaitun punasiirtymän avulla.
Valonsäteet eivät kuitenkaan kulje suoraa avaruudessa vaan ovat erilaisten gravitaatiokenttien ym. vaikutuksen alaisina, eli miljardin valovuoden etäisyydellä meistä olevasta galaksista tulevat valonsäteet saavuttavat meidät vaikkapa 1,1 miljardin vuoden kuluttua vaikka valonsäteet kulkevat koko ajan valonnopeudella ominaisuutensa mukaan.

Miten kyseiset virhemahdollisuudet eliminoidaan etäisyyksiä ja laajenemisnopeutta mitattaessa?

19

269

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • tähtimölyä
    • Suurin osa maailmankaikkeudesta on tyhjää. Siksi näemme hyvinkin kaukaisista galakseista saapunutta valoa.

      Osa valosta tosiaan taittuu gravitaatiokenttien vuoksi. Ilmiötä kutsutaan nimellä gravitaatiolinssi.

      https://fi.wikipedia.org/wiki/Gravitaatiolinssi

      Punasiirtymien tulkintaan se ei aiheuta ongelmia. Pikemminkin siitä on hyötyä siksi, että nimenomaan gravitaatiolinssien aiheuttaman suurennoksen avulla on nähty kaikkein kaukaisimmat kohteet.

      https://imagine.gsfc.nasa.gov/features/cosmic/farthest_info.html

      • Lisäyksenä vielä se, että valo kulkee aina omasta mielestään suoraan. Avaruus kaareutuu ja valo kulkee kaarevassa avaruudessa paikallisesti suoraan. Esimerkiksi yhden prosentin suuruinen aikavirhe valon kulkusuunnassa vaatisi sen, että valo kulkisi voimakkaasti kaareutuneessa avaruudessa useamman prosenttia koko kulkumatkastaan. Se edellyttäisi että avaruudessa olisi tyhjän tilan sijaan valtavasti gravitaatiolinssejä aiheuttavia kohteita.

        Avaruuden kaareutumisesta aiheutuvia ilmiöitä on tutkittu. Gravitaatiolinssien tapauksessa voi linssi tuottaa useamman kuvaa samasta kohteesta (Einsteinin risti). Saman kohteen lähettämän valon voimakkuuden vaihtelut näkyvät gravitaatiolinssin eri puolilta kulkeneessa valossa eri aikoihin. Noita aikaviiveitä voidaan yrittää mitata vertaamalla linssin ympärillä näkyvistä kuvajaisista tulevia valokäyriä ajan funktiona.


      • ExB kirjoitti:

        Lisäyksenä vielä se, että valo kulkee aina omasta mielestään suoraan. Avaruus kaareutuu ja valo kulkee kaarevassa avaruudessa paikallisesti suoraan. Esimerkiksi yhden prosentin suuruinen aikavirhe valon kulkusuunnassa vaatisi sen, että valo kulkisi voimakkaasti kaareutuneessa avaruudessa useamman prosenttia koko kulkumatkastaan. Se edellyttäisi että avaruudessa olisi tyhjän tilan sijaan valtavasti gravitaatiolinssejä aiheuttavia kohteita.

        Avaruuden kaareutumisesta aiheutuvia ilmiöitä on tutkittu. Gravitaatiolinssien tapauksessa voi linssi tuottaa useamman kuvaa samasta kohteesta (Einsteinin risti). Saman kohteen lähettämän valon voimakkuuden vaihtelut näkyvät gravitaatiolinssin eri puolilta kulkeneessa valossa eri aikoihin. Noita aikaviiveitä voidaan yrittää mitata vertaamalla linssin ympärillä näkyvistä kuvajaisista tulevia valokäyriä ajan funktiona.

        Tässä on luettelo sellaisista gravitaatiolinsseistä, joiden aiheuttamat aikaviiveet valon kulkuun on onnistuttu mittaamaan. Niitä ei ole montaa.

        https://ned.ipac.caltech.edu/level5/March04/Kochanek/frames.html

        Taulukon mukaan pisin mitattu aikaero 1.1 vuotta oli kohteella, josta valo oli kulkenut tänne noin 8.8 miljardia vuotta. Vaikka avaruuden kaareutuminen aiheuttaisi tuohon 1.1 vuoden aikaviiveeseen nähden tuhatkertaisia virheitä matkan määritykseen niin virheet olisivat silti mitättömän pieniä verrattuna kohteiden arvioituun etäisyyteen ja sen muista syistä aiheutuviin virheisiin.


      • mietitäänpäsiellänytjo

        Suurin osa päästäsi on tyhjää.


      • ExB kirjoitti:

        Tässä on luettelo sellaisista gravitaatiolinsseistä, joiden aiheuttamat aikaviiveet valon kulkuun on onnistuttu mittaamaan. Niitä ei ole montaa.

        https://ned.ipac.caltech.edu/level5/March04/Kochanek/frames.html

        Taulukon mukaan pisin mitattu aikaero 1.1 vuotta oli kohteella, josta valo oli kulkenut tänne noin 8.8 miljardia vuotta. Vaikka avaruuden kaareutuminen aiheuttaisi tuohon 1.1 vuoden aikaviiveeseen nähden tuhatkertaisia virheitä matkan määritykseen niin virheet olisivat silti mitättömän pieniä verrattuna kohteiden arvioituun etäisyyteen ja sen muista syistä aiheutuviin virheisiin.

        Vielä suora linkki sille sivulle, jossa taulukko sijaitsee.

        https://ned.ipac.caltech.edu/level5/March04/Kochanek/Kochanek5.html

        Tähän pääsee sisällysluettelon kautta viidennestä kohdasta. Samat tiedot löytyvät muualtakin kun hakusanana on gravitaatiolinssi ja aika viive tieteessä yleisimmin käytetyllä kielellä kirjoitettuna.


      • sinisiirtymä
        ExB kirjoitti:

        Tässä on luettelo sellaisista gravitaatiolinsseistä, joiden aiheuttamat aikaviiveet valon kulkuun on onnistuttu mittaamaan. Niitä ei ole montaa.

        https://ned.ipac.caltech.edu/level5/March04/Kochanek/frames.html

        Taulukon mukaan pisin mitattu aikaero 1.1 vuotta oli kohteella, josta valo oli kulkenut tänne noin 8.8 miljardia vuotta. Vaikka avaruuden kaareutuminen aiheuttaisi tuohon 1.1 vuoden aikaviiveeseen nähden tuhatkertaisia virheitä matkan määritykseen niin virheet olisivat silti mitättömän pieniä verrattuna kohteiden arvioituun etäisyyteen ja sen muista syistä aiheutuviin virheisiin.

        Pieniltä vaikuttavat nuo aikaerot, täytyy myöntää.
        Toisaalta pimeän aineen gravitaatiovaikutus ja gravitaatioaallot luulisi lisäävän myös valon kulkemaa matkaa mutta sen mittaaminen ei taida onnistua.


      • Jos valo mutkittelisi kovin paljon matkalla kaukaa tänne niin tuon mutkittelun pitäisi näkyä kaukaa saatujen kuvien vääristyneisyytenä. Gravitaatiolinssi - ilmiö aiheuttaa takanaan olevien kohteiden kuville kaikkea mielenkiintoista. Tässä esimerkki ilmiöstä eli avaruuden kaareutuminen saa massiivisen kohteen takana olevan galaksin näkymään massaa ympäröivänä renkaana.

        http://www.tiedetuubi.fi/avaruus/einsteinin-rengas-paljasti-kaukaisen-galaksin-massan

        Tuollaisia löytyy runsaasti, mutta ehdottomasti suurin osa havaittavista kohteista on vääristymättömiä. Siksi olisi aika perusteltua olettaa niistä tulevan valon kulkeneen halki sellaisen avaruuden, joka ei ole voimakkaasti kaareutunut.


      • ExB kirjoitti:

        Jos valo mutkittelisi kovin paljon matkalla kaukaa tänne niin tuon mutkittelun pitäisi näkyä kaukaa saatujen kuvien vääristyneisyytenä. Gravitaatiolinssi - ilmiö aiheuttaa takanaan olevien kohteiden kuville kaikkea mielenkiintoista. Tässä esimerkki ilmiöstä eli avaruuden kaareutuminen saa massiivisen kohteen takana olevan galaksin näkymään massaa ympäröivänä renkaana.

        http://www.tiedetuubi.fi/avaruus/einsteinin-rengas-paljasti-kaukaisen-galaksin-massan

        Tuollaisia löytyy runsaasti, mutta ehdottomasti suurin osa havaittavista kohteista on vääristymättömiä. Siksi olisi aika perusteltua olettaa niistä tulevan valon kulkeneen halki sellaisen avaruuden, joka ei ole voimakkaasti kaareutunut.

        Tässä esimerkki siitä, miltä kaukaiset kohteet näyttävät kun avaruuden kaareutuminen pääsee vääristämään kuvaa:

        https://www.spacetelescope.org/images/opo9514a/

        Tuo on siis Hubblen ottamaa kuvaa gralaksijoukosta Abell 2218. Gravitaatiolinssien aiheuttamaa on kaukana taustalla sijaitsevien galaksien vääntyminen kuvassa kaarimaisiksi muodoiksi.


      • ExB kirjoitti:

        Tässä esimerkki siitä, miltä kaukaiset kohteet näyttävät kun avaruuden kaareutuminen pääsee vääristämään kuvaa:

        https://www.spacetelescope.org/images/opo9514a/

        Tuo on siis Hubblen ottamaa kuvaa gralaksijoukosta Abell 2218. Gravitaatiolinssien aiheuttamaa on kaukana taustalla sijaitsevien galaksien vääntyminen kuvassa kaarimaisiksi muodoiksi.

        Pimeää ainetta on näköjään havaittu perustuen nimenomaan hyvin heikkoon gravitaatiolinssi-ilmiöön:

        https://phys.org/news/2017-04-capture-image-dark-web-galaxies.html

        Kahden galaksin välinen pimeän aineen pilvi aiheuttaa pieniä mutta havaittavia muutoksia avaruuden kaarevuuteen eli vääristää lähellä olevien kohteiden kuvia. Vääristymien perusteella voidaan yrittää päätellä vääristymään tarvittava massa, joka näkymättömänä on pimeää ainetta. Tuo kuva on siis laskettu keskiarvoistamalla kymmenien tuhansien galaksiparien valokuvista vääristymien perusteella kerätty tieto.


      • ExB kirjoitti:

        Pimeää ainetta on näköjään havaittu perustuen nimenomaan hyvin heikkoon gravitaatiolinssi-ilmiöön:

        https://phys.org/news/2017-04-capture-image-dark-web-galaxies.html

        Kahden galaksin välinen pimeän aineen pilvi aiheuttaa pieniä mutta havaittavia muutoksia avaruuden kaarevuuteen eli vääristää lähellä olevien kohteiden kuvia. Vääristymien perusteella voidaan yrittää päätellä vääristymään tarvittava massa, joka näkymättömänä on pimeää ainetta. Tuo kuva on siis laskettu keskiarvoistamalla kymmenien tuhansien galaksiparien valokuvista vääristymien perusteella kerätty tieto.

        Julkaisu kaikkine yksityiskohtineen on luettavissa täältä:

        https://academic.oup.com/mnras/article-lookup/doi/10.1093/mnras/stx517

        Punasiirtymien kannalta tässä puhutaan varsin mitättömän pienistä valon kulkureitin muutoksista, eli niihin tuloksiin tämä ei vaikuta.


    • Höpölöyskis

      Gravitaatiota ei ole olemassa. Jos se olisi totta niin kyllä kai se olisi jo todistettu.
      Ennen sitä kaikki siihen liittyvä on täysin turhaa jaarittelua.

      • Olet_robotti

        Todista, että olet itse olemassa (oleva ihminen).


      • Gravitaatio, l. massojen välinen vetovoima todistettiin olemassa olevaksi jo yli kaksisataa vuotta sitten.

        Taidat olla "vähän" jälkeenjäänyt?


      • Massojen välinen vetovoima todistettiin olemassa olevaksi jo yli kaksisataa vuotta sitten.

        Fakta, jolle et voi kuin heiluttaa käsiäsi.


      • No heh heh itsellesi vaan. Et siis pysty kieltämään massojen välisen vetovoiman olemassaoloa.

        https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity

        Käsiäsi heiluttelemalla osoitat OSP:si synnyn, miten se toimii ja välittyy, mutta millään et pysty todistamaan OSP:n nanomenninkäistesi olemassa oloa.

        Et vaan pysty.


      • ÄläAnnaHuomiota
        Kollimaattori kirjoitti:

        Massojen välinen vetovoima todistettiin olemassa olevaksi jo yli kaksisataa vuotta sitten.

        Fakta, jolle et voi kuin heiluttaa käsiäsi.

        Käsiä heiluttamalla se kuitenkin onnistuu lypsämään palstan asiakirjoittajilta vastauksia uudelleen ja uudelleen. Tuo on onnistuneen trollin määritelmä, olipa tekijä sitten oikeasti vinksahtanut tai vain sellaista esittävä tyyppi.

        Trollin onnistumisen mitta on siinä, kuinka monta viestiä se saa tuotettua yhdellä omalla viestillään. Kirjoittajan trollautuvuuden mitta on siinä, kuinka monta viestiä trolli saa hänestä yhdellä viestillään irroitettua pilaamaan keskusteluita.


      • ÄläAnnaHuomiota

        Kun tuon tiedät niin millaiseen johtopäätökseen päädyt hänelle vastailun tarkoituksenmukaisuuden suhteen? Lisääkö vai vähentääkö se keskusteluissa olevan roskan määrää? Tekeekö se keskusteluun osallistumisen houkuttelevammaksi uuden kirjoittajan kannalta? Sinulla on kuitenkin kokemusta tästä aika pitkältä ajalta. Mitä päättelet kokemuksesi perusteella?

        Itse näkisin asian niin että trolleihin ja vinksahtaneisiin tuhlatut vastaukset ja erityisesti haukkuminen ovat haitallisia silloin, kun ne eivät sisällä mitään keskustelun kannalta uutta ja hyödyllistä tietoa. Ne myös vähentävät vastaamiseen käytetyn nimimerkin kiinnostavuutta ja uskottavuutta kun tämän nähdään harrastavan mutapainia sikojen kanssa.

        Uudet kirjoittajat huomaavat kyllä helposti palstalla alati pyörivät trollausta harrastavat perskärpäset (skitsot ja narsistit/sadistit) mutta niin kauan kun trollit joutuvat vastailemaan toisilleen on toivoa saada tänne asiallisia keskusteluitakin. Kun trolleja ruokitaan edes niitä haukkumalla niin asiakeskusteluiden mahdollisuus heikkenee selvästi.

        Minulla on rekisteröity nimimerkki mutta sillä en kirjoita yleensä muuta kuin asiavastauksia.


    • tähtientakaa

      ExB selosti jo kohtalaisen tarkasti gravitaatio aiheuttamista virheistä ulkoavaruutta tutkittaessa, mutta lisäisin vielä oman amatööri käsitykseni asiasta.
      Mikäli gravitaation aiheuttamat virheet olisivat yleisiä ja niiden aiheuttamat valonsäteiden taittumiset voimakkaita, vääristymät aiheuttaisivat jatkuvasti ongelmia kaukaisimpien galaksien seurannassa. Galaksit häviäisivät yhtäkkiä näkökentästä tai putkahtaisivat ylimääräiseksi galaksiksi tutkitussa alueessa. Samoin galaksit liikkuisivat oudosti gravitaatiolinssin kulkiessa sen havaintokohdan vierestä.
      Eli maailmankaikkeus on äärimmäisen harvaa ainesta ja gravitaatiolinssit ovat harvinaisia ja hyödyllisiä poikkeuksia avaruuden tutkijoille.

    Ketjusta on poistettu 7 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Eikö Marin ollut oikeassa kokoomuksen ja persujen toiminnasta

      Ennen vaaleja Marin kertoi mitä kokoomus tulisi hallituksessa tekemään ja tietysti persut suostuu kaikkeen, mitä kokoomu
      Maailman menoa
      285
      2499
    2. Seiska: Konsta Hietanen ja Aami-rakas iltamenoissa - Salkkareista Aami täräyttää: "Sarja oli..."

      Konsta Hietanen jätti Salatut elämät -draamasarjan tänä syksynä. Konstaa kyllä kaivataan vieläkin Salkkareissa! Lue li
      Suomalaiset julkkikset
      3
      1731
    3. Minkälainen ihminen

      kaivattusi on?
      Ikävä
      107
      1557
    4. Kohuttu Iida Vainio mursi hiljaisuuden -Näin raskaus vaikutti Farmi-kuvauksissa: "Saattoi ruveta..."

      Ihanaa odotusta, tsemppiä ja voimia Iida! Iida Vainio ja Archie Cruz eli Arttu Kuosmanen asuvat yhdessä Helsingissä ja o
      Suomalaiset julkkikset
      16
      1489
    5. Avoin kirje sinulle

      Rakas, Kirjoitan sinulle nyt, vaikka sanat tuntuvat niin vaatimattomilta siihen, mitä sydämeni on kantanut sisällään ni
      Ikävä
      41
      1212
    6. Sullahan oli ihan valtavat t...., nainen

      Aivan suunnattomat ja hyvin muodostuneet. Luulisi että olisit uskaltanut tehdä selvän aloitteen jos jotain haluat. Miksi
      Ikävä
      56
      1046
    7. Minkä ikäinen

      Kaivattusi on?.
      Ikävä
      57
      1021
    8. Mitä mies teet

      näin iltasella? 👾
      Ikävä
      53
      891
    9. Minkä näköinen

      Kaivattunne on?
      Ikävä
      39
      854
    10. Nainen, jos luet kirjoituksiani

      niin sano minulle jotain?
      Ikävä
      49
      846
    Aihe