En km / h, ¿cuál es en realidad la "velocidad" de Andrómeda lejos de nosotros: cosmológicamente?

9

Andrómeda está a unos 2,5 millones de dólares.

En realidad, en este universo, ¿a qué "velocidad" (en km / h) se separan cosmológicamente dos objetos, es decir, estrictamente debido a la "expansión del universo" , si están separados 2.5 millones?

Entiendo que el movimiento local "ordinario" o "peculiar" inunda completamente este efecto. Si no me equivoco, el movimiento "local" "ordinario" de Andrómeda en nuestra galaxia es de aproximadamente 400,000 km / h hacia nosotros.

¿La "velocidad" debida a la "expansión del universo" es drásticamente menor que esta?

Supuse que la expansión del universo (o "de la métrica del espacio-tiempo") está incluso en todas partes: es bien sabido que solo afecta a "las estructuras más grandes", pero aún así asumí que la expansión es la misma en mi habitación, mi galaxia, Mi región cosmológica. ¿Quizás esta suposición es totalmente errónea?

expansion redshift Fattie
fuente
Por cierto, encontré esto algo similar QA astronomy.stackexchange.com/a/1672/13071
Fattie

Respuestas:

19

La tasa de expansión, medida en las unidades habituales de (km / s) / Megaparsec no se conoce con gran precisión. Las mediciones recientes incluyen 67.6 (SDSS-III), 73 (HST) 67.8 (Plank) 69.3 (WMAP) [ wikipedia ]

La galaxia de Andrómeda está a 0,78 Mpc de nosotros, por lo que tomar la constante de Hubble en aproximadamente 70, da una recesión de aproximadamente 55 km / s. Esta no es una velocidad muy grande: compárela con la velocidad orbital del sol alrededor de la galaxia a más de 200 km / s, o la velocidad de escape de la galaxia (más de 500 km / s)

Como notan, esto está prácticamente inundado por el movimiento relativo adecuado de nuestras galaxias. Su cambio de color azul indica que Andrómeda se acerca a nosotros a más de 100 km / s. Para las galaxias fuera del grupo Local , el flujo del Hubble domina.

Ahora el valor de 55 km / s supone que el espacio es suave y homogéneo. Esto es aproximadamente cierto en una escala universal, pero no es cierto en la escala de un cúmulo de galaxias, donde los efectos gravitacionales locales dominan la curvatura del espacio-tiempo. La expansión general del espacio-tiempo tiene muy poco efecto sobre el movimiento de las galaxias en el grupo local, como se discutió en el artículo de Iorio sobre el movimiento de un sistema binario gravitacionalmente unido.

James K
fuente
2
Whoa! Muchas gracias por la pronta respuesta, que es muy clara, gracias, por lo que la respuesta es 200,000 km / h. Eso es asombroso, totalmente increíble. Pensé que sería una pequeña figura como "diez km / h". Entonces, Andrómeda se está moviendo "realmente" hacia nosotros a 600,000 km / h, la expansión métrica del espacio es de 200,000 km / h, lo que resulta en 400,000 km / h hacia nosotros. Fantástico, asombroso, sorprendente.
Fattie
Una vez más, me asombra saber que ese flujo de hubble, si lo desea, entre nosotros y Andrómeda es del mismo orden de magnitud que nuestro movimiento de jiggly local: pensé, James, la respuesta sería quizás nueve o diez órdenes de magnitud menor que está. ¡Asombroso!
Fattie
55
@ JoeBlow Usted entendió mal. La expansión del espacio apenas está afectando la separación de la Vía Láctea a M31. La velocidad aparente no es la suma vectorial de dos efectos. La ecuación de Friedmann que conduce a la ley de Hubble supone que la densidad del universo es suave y homogénea. No es a pequeña escala como el grupo local.
Rob Jeffries el
2
@JoeBlow, para hacer eco de Rob Jeffries, cuando James K dice que Andromeda se está moviendo hacia nosotros a 100 km / s, quiere decir que esa es la velocidad real medida de Andromeda acercándose a nosotros. No debe agregar la expansión del universo para obtener el valor "real"; 100 km / s es el valor "real".
NeutronStar
55
@JoeBlow Solo mirando este artículo: el consenso parece ser que un sistema de 2 cuerpos gravitacionalmente ligado no experimenta ningún efecto de expansión (en GR). arxiv.org/pdf/1208.1523v4.pdf Entonces, no es que el efecto esté "inundado"; No está allí en absoluto.
Rob Jeffries