Met hoeveel km/u dijt ons heelal hedentendage uit?

De uitdijing van het heelal wordt bepaald door de Hubbleconstante en de Cosmologische constante. De Hubbleconstante veroorzaakt door de oerknal gaat iets van 70 kilometer per seconde per megaparsec bedraagt. De cosmologische constante is iets van 10−52 m−2.
Maar hoeveel km/u dijt hij op dit moment uit?

In een reeds eerder gegeven antwoord wordt alleen de Hubbleconstante in acht genomen voor de berekening waarbij men ongeveer op de lichtsnelheid uitkomt. Maar is voor de berekening de Cosmologische constante dan niet van belang en volstaat de Hubbleconstante? http://www.goeievraag.nl/wetenschap/ruimtevaart-sterrenkunde/vraag/113176/dijt-heelal-zoja-kilometer-uur

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

Toen de relativiteitstheorie eenmaal was geformuleerd, probeerden Einstein en De Sitter deze toe te passen op het heelal. Einstein was tot het inzicht gekomen dat de door hemzelf geïntroduceerde kosmologische constante niet nodig was. Eerder had hij verondersteld dat het heelal statisch moest zijn, maar nu gingen zij werken aan een model dat uitdijt. De gemiddelde dichtheid bepaalt in zo'n Einstein-de Sitterheelal of het open of gesloten is. De kosmologische constante wordt 0 verondersteld. Er is dan altijd sprake van een vertraging van de uitdijing. De vraag is dan of de dichtheid groot genoeg is om de uitdijing geheel te stoppen. Het wordt ingewikkelder als je ook een kosmologische constante in je model gaat stoppen. Je hebt dan dus geen Einstein-de Sittermodel meer en is er ook een versnelling van de uitdijing mogelijk. Omdat zo'n versnelling sinds 1998 wordt waargenomen worden dergelijke modellen tegenwoordig weer bestudeerd. Maar voor de bepaling van de Hubbleconstante H0 (dus de verhouding tussen afstanden en snelheden in onze tijd in onze lokale omgeving) maakt dat niet uit. Die is bepaald op 71 km/s/Mpc (met de nodige foutenmarge, want afstandsbepaling in het heelal blijft lastig). De toevoeging "in onze tijd" is nodig omdat de hubbleconstante, ook in het EdS-model, niet constant in de tijd is. De toevoeging "in onze lokale omgeving" is nodig omdat, in tegenstelling tot bij het EdS-model, in modellen met een kosmologische constante de verhouding tussen afstanden en snelheden op zeer grote afstand verandert. Dat is ook precies de manier waarop de versnelling is geconstateerd! Dit alles leidt tot de conclusie dat we over de snelheid van uitdijing kunnen zeggen dat deze op afstanden van enkele honderden tot duizenden Mpc gelijk is aan 71 km/s/Mpc. Voor kleinere afstanden kun je die formule niet gebruiken omdat lokale ("peculiaire") snelheden dan verhoudingsgewijs een te grote rol spelen. En voor grotere afstanden kunnen we de formule ook niet gebruiken omdat dan het effect van de kosmologische constante niet meer te verwaarlozen is. We kunnen daarover echter geen nauwkeurige uitspraak doen omdat de waarde van de kosmologische constante nog niet voldoende bekend is. Het op wiki gerefereerde artikel van Carmeli en Kuzmenko, waaruit de waarde 10^-52/m² afkomstig is, is zeker niet het definitieve antwoord.

Bronnen:
http://cds.cern.ch/record/485959/files/0102033.pdf

De kosmologische constante is niet van belang voor de snelheid van de uitdijing van het heelal. Deze bepaalt of het heelal open, vlak of gesloten is. Ofwel dat het voor altijd blijft uitdijen, of dat het uitdijen ooit bijna stopt maar nooit helemaal, of dat het weer ineenstort. Met welke snelheid het uitdijt is niet eenduidig te beantwoorden omdat dat van de afstand tussen de punten waar je wilt meten afhangt. Hoe verder twee punten uit elkaar liggen hoe sneller ze zich van elkaar verwijderen. Vandaar dat er gesproken wordt over kilometer per seconde per megaparsec. Je moet het aantal megaparsecs tussen 2 punten weten om te weten hoeveel kilometer het per seconde is.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100