Калькулятор расширения Вселенной

Космическое расширение описывает рост расстояний между удалёнными, гравитационно не связанными областями Вселенной. Красное смещение z показывает, насколько растянулась длина волны фотона с момента излучения, а масштабный фактор при излучении равен a = 1/(1 + z). Постоянная Хаббла H₀ описывает нынешний темп расширения в километрах в секунду на мегапарсек. Это не означает, что все объекты летят через неподвижное пространство со скоростью, пропорциональной расстоянию: в космологии меняется сама геометрия пространства, а близкие связанные системы не участвуют в расширении таким же образом. Калькулятор использует плоскую модель с материей и тёмной энергией. При выбранном красном смещении темп равен H(z) = H₀√[Ωm(1 + z)³ + ΩΛ]. В прошлом материя динамически важнее, поскольку её плотность обратно пропорциональна кубу масштабного фактора, а плотность космологической постоянной неизменна. Типичные современные иллюстративные значения: Ωm около 0.3 и ΩΛ около 0.7. Излучение и кривизна не учитываются, поэтому модель полезнее при умеренном красном смещении и параметрах, соответствующих примерно плоской Вселенной. В расширяющейся Вселенной есть несколько определений расстояния. Сопутствующее расстояние вдоль луча зрения сохраняет координатное разделение, отнесённое к настоящему, и вычисляется как c/H₀, умноженное на численный интеграл от 1/E(z). Здесь интеграл считается по правилу Симпсона. Фотометрическое расстояние равно сопутствующему, умноженному на (1 + z), и связывает собственную светимость объекта с наблюдаемым потоком. Расстояние по угловому диаметру, здесь не показанное, равно сопутствующему, делённому на (1 + z). Эти значения близки лишь для соседних источников, поэтому важно выбрать определение, подходящее наблюдению. Время взгляда в прошлое показано как справочное значение: для независимого расчёта нужен другой космологический интеграл и предположения обо всех компонентах энергии. Оно позволяет пояснить пример или сопоставить внешнюю оценку возраста с расстояниями. Результаты предназначены для обучения, а не для высокоточной космологии. При больших красных смещениях следует учитывать излучение, нейтрино, при необходимости кривизну, ковариацию параметров и строго контролируемые численные методы. В исследованиях также тщательно различают собственные, сопутствующие, фотометрические и угловые расстояния. Для анализа наблюдений используйте актуальные параметры обзоров, проверенные космологические библиотеки, распространение неопределённостей и рецензируемые методы, а не принимайте единичный расчёт за измерение.