Em km / h, qual é realmente a "velocidade" de Andrômeda para longe de nós: cosmologicamente?

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Andrômeda fica a cerca de 2,5 milhões de quilômetros de distância.

Na verdade, neste universo, a que "velocidade" (em km / h) dois objetos se separam cosmologicamente - quero dizer estritamente devido à "expansão do universo" - se eles estão separados 2,5 milhões?

Entendo que o movimento "comum" ou "peculiar" local invade completamente esse efeito. Se não me engano, o movimento "local" "comum" de Andrômeda por nossa galáxia é de cerca de 400.000 km / h em nossa direção.

A "velocidade" é devida à "expansão do universo" drasticamente menor que isso?

Eu assumi que a expansão do universo (ou "da métrica do espaço-tempo") está em todo lugar: é sabido que afeta apenas "as maiores estruturas", mas ainda assim assumi que a expansão é a mesma no meu quarto, minha galáxia, minha região cosmológica. Talvez essa suposição esteja totalmente errada?

expansion redshift Fattie
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BTW eu encontrei este QA um pouco semelhante astronomy.stackexchange.com/a/1672/13071
Fattie

Respostas:

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A taxa de expansão, medida nas unidades habituais de (km / s) / Megaparsec, não é conhecida com grande precisão. Medidas recentes incluem 67,6 (SDSS-III), 73 (HST) 67,8 (Prancha) 69,3 (WMAP) [ wikipedia ]

A galáxia de Andrômeda está a 0,78 Mpc de nós, portanto, considerando a constante do Hubble em cerca de 70, gera uma recessão de cerca de 55 km / s. Não é uma velocidade muito grande: compare com a velocidade orbital do sol ao redor da galáxia a mais de 200 km / s ou a velocidade de escape da galáxia (mais de 500 km / s)

Como você observa, isso é praticamente inundado pelo movimento relativo adequado de nossas galáxias. Sua mudança de direção indica que Andrômeda está se aproximando de nós a mais de 100 km / s. Para galáxias fora do grupo Local , o fluxo do Hubble domina.

Agora, o valor de 55 km / s assume que o espaço é suave e homogêneo. Isso é aproximadamente verdadeiro em uma escala universal, mas não é verdade na escala de um aglomerado de galáxias, onde os efeitos gravitacionais locais dominam a curvatura do espaço-tempo. A expansão geral do espaço-tempo tem muito pouco efeito sobre o movimento das galáxias no grupo local, conforme discutido pelo artigo de Iorio sobre o movimento de um sistema binário gravitacionalmente ligado

James K
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Uau! Muito obrigado pela resposta rápida - que é muito clara, obrigado -, por isso a resposta é de 200.000 km / h. Isso é incrível, totalmente inacreditável. Eu pensei que seria uma figura minúscula como "dez km / h". Então Andrômeda está "realmente" se movendo em nossa direção a 600.000 km / h, a expansão métrica do espaço é de 200.000 km / h, resultando em 400.000 km / h em nossa direção. Fantástico, incrível, surpreendente.
Fattie
Mais uma vez, fico surpreso ao saber que esse fluxo hubble, entre você e Andrômeda, é a mesma ordem de grandeza que nosso movimento local: pensei, James, a resposta seria talvez nove ou dez ordens de grandeza menor que isto é. Surpreendente!
Fattie
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@JoeBlow Você entendeu mal. A expansão do espaço dificilmente afeta a Via Láctea até a separação do M31. A velocidade aparente não é a soma vetorial de dois efeitos. O eqn de Friedmann que leva à lei de Hubble assume que a densidade do universo é suave e homogênea. Não é em pequena escala como o grupo local.
9788 Robertryries #
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@JoeBlow, para ecoar Rob Jeffries, quando James K diz que Andrômeda está se movendo em nossa direção a 100 km / s, ele quer dizer que é a velocidade real medida de Andrômeda se aproximando de nós. Você não deve adicionar a expansão do universo para obter o valor "real"; 100 km / s é o valor "real".
NeutronStar #
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@JoeBlow Basta olhar para este artigo: o consenso parece ser que um sistema de dois corpos gravitacionalmente vinculado não experimenta nenhum efeito de expansão (em GR). arxiv.org/pdf/1208.1523v4.pdf Portanto, não é que o efeito seja "inundado"; não está lá.
Rob Jeffries