Combien de temps jusqu'à ce que nous ne puissions voir aucune étoile provenant d'autres galaxies?

10

Comme toutes les galaxies s'éloignent les unes des autres à un rythme de plus en plus rapide, nous ne pourrons finalement pas voir les étoiles des autres galaxies. Combien de temps jusqu'à ce que nous ne puissions pas voir les étoiles des autres galaxies?

galaxy

— Riches
source

4

Avec les télescopes de mieux en mieux tout le temps, la question devrait être "combien de temps avant que nous puissions voir des étoiles dans d'autres galaxies" ...

— M. Lister

8

Tout d'abord, nous ne pouvons pas voir les étoiles d'autres galaxies (à quelques exceptions près, les étoiles variables de Céphéide par exemple sont régulièrement utilisées pour déterminer les distances aux galaxies proches). Dans l'état actuel des choses, nous ne pouvons voir que les étoiles de notre propre voie lactée (dans laquelle j'inclus les grands et petits nuages magellaniques). Mis à part les supernovae de type Ia, il pourrait être possible de voir des variables de Céphéide dans la galaxie d'Andromède, mais rien de plus n'est presque certainement possible.

Le nombre pertinent en ce qui concerne la distance que l'on pourrait éventuellement voir dans l'univers est la distance comoving à l'horizon cosmologique. Cet horizon définit la frontière entre ce qui peut être vu et ce qui ne peut pas être vu, simplement parce que l'univers n'est pas assez vieux pour que les particules aient voyagé aussi loin (oui, même à la vitesse de la lumière; en fait, si nous parlons de ce que nous pouvons observer , le photon est la particule dont nous nous soucions).

La définition de la distance comoving est:

χ = \frac{c}{H_{0}} \int_{z = 0}^{z = z_{H o r}} \frac{d z^{^{'}}}{E (z^{^{'}})}

$\chi = \frac{c}{H_{0}} \int_{z=0}^{z=z_{Hor}} \frac{dz^{'}}{E(z^{'})}$

où la fonction Contient votre choix de cosmologie (ce qui suit est uniquement pour les univers plats):

E (z^{^{'}})

$E(z^{'})$

E (z^{^{'}}) = \sqrt{Ω_{γ} (1 + z)^{4} + Ω_{m} (1 + z)^{3} + Ω_{Λ}}

$E(z^{'}) = \sqrt{ \Omega_{\gamma} (1+z)^{4} + \Omega_{m} (1+z)^{3} + \Omega_{\Lambda} }$

Cette distance peut être extrapolée dans le futur (compte tenu de votre choix de cosmologie) et, en fin de compte, vous dira ce que la distance à l' horizon des événements cosmologiques atteindra asymptotiquement. C'est la distance à laquelle aucun objet au-delà ne pourrait jamais entrer en contact causal avec vous.

$c$

η = \int_{0}^{t} \frac{ré t^{^{'}}}{une (t^{^{'}})}

$\eta = \int_{0}^{t} \frac{dt^{'}}{a(t^{'})}$

$a(t^{'})$

RÉSUMÉ : J'ai du mal à trouver le nombre exact de la taille comoving de l'horizon des événements cosmologiques, bien que je continue à chercher. Si je ne le trouve pas, je suppose que je devrai faire le calcul quand j'aurai du temps libre. Il est presque certainement plus grand que la taille du groupe local de galaxies, ce qui rend notre ciel nocturne largement à l'abri du sort de l'univers. Quoi que ce soit au-delà de cet horizon, cependant, deviendra monotone à la fois plus faible et plus rouge. Je pense également qu'il atteint asymptotiquement une certaine valeur, plutôt que d'augmenter à l'infini ou de diminuer à un moment donné. Je vais devoir vous revenir là-dessus.

Voici une belle revue des mesures de distance en cosmologie.

— astromax
source

Merci pour la réponse détaillée! En ce qui concerne le fait de ne pas pouvoir voir les étoiles d'autres galaxies, parlez-vous spécifiquement à l'œil nu, ou en utilisant des télescopes aussi?

— Rich

@ Rich Même avec des télescopes, je pense que vous auriez un temps presque impossible à résoudre des étoiles individuelles même dans la galaxie d'Andromède (grande galaxie spirale proche du MW). Les céphéides et les supernovae sont cependant l'exception.

— astromax

0

Dans la plupart des cas, les amas de galaxies s'éloignent les uns des autres. L'attraction gravitationnelle entre les galaxies est généralement suffisante dans les amas concentrés pour surmonter l'expansion cosmologique. La Voie lactée et Andromède, les deux plus grandes galaxies du groupe local, dont l'amas fait partie, sont suffisamment proches et massives pour surmonter cette expansion. Par conséquent, nous ne perdrons jamais de vue les étoiles de la galaxie d'Andromède jusqu'à ce que les étoiles qui s'y trouvent meurent et / ou disparaissent, dans environ 10 milliards d'années. Cependant, si vous parlez d'étoiles individuelles, pas de la lumière collective des étoiles d'une galaxie donnée, la réponse est que nous ne pouvons toujours pas!

— christopherlovell
source

0

Étant donné que la galaxie d'Andromède devrait entrer en collision (ou fusionner très lentement) avec la voie lactée dans environ 4 milliards d'années, nous pouvons nous attendre à voir des étoiles d'autres galaxies jusque-là. Cependant, ce sera finalement une seule galaxie, alors c'est un problème de définition.

Quelques faits: L'Andromède se dirige vers la Voie lactée à une vitesse d'environ 110 km / s (68 mi / s). Le reste du groupe local est également destiné à ce sort.

Wikipédia: https://en.wikipedia.org/wiki/Andromeda-Milky_Way_collision

— Aryaman
source