¿Cómo podemos explicar los números elevados de corrimiento al rojo?

Acabo de terminar un curso de introducción a la astrofísica. 1 y tengo una pregunta persistente que parece que no puedo resolver.

Aprendimos que durante los primeros cientos de millones de años, el universo era bastante aburrido y no muy interesante. 2 sucedió. También aprendimos, correctamente o no, que las primeras estrellas comenzaron a formarse entre 500 y 600 millones de años después del Big Bang.

También aprendimos cómo usar valores de corrimiento al rojo para calcular la edad, y hablamos sobre cómo los valores más altos z -el número que hemos descubierto es una galaxia (GN-z11) a aproximadamente z = 11 .

Usando esta calculadora , calculamos que esta galaxia aparentemente se formó alrededor de 410 millones de años después del Big Bang.

Entonces, esta galaxia parece ser más antigua que cuando los astrofísicos creen que ocurrió la formación estelar. ¿Cómo puede ser esto posible? Claramente, una de mis suposiciones es incorrecta, también lo es:

  • En realidad, las estrellas comenzaron a formarse antes de 500 millones de años después del Big Bang.
  • Usar la calculadora de UCLA para calcular la edad es técnicamente incorrecto.
  • Una galaxia no necesita estrellas para ser considerada una galaxia.
  • Alguna otra suposición que hice es incorrecta, lo que hace que esta publicación sea inválida.

Como pregunta de seguimiento, ¿qué sucede si seguimos encontrando galaxias a mayor z -¿números? ¿En qué momento necesitamos reconsiderar nuestra teoría sobre lo que sucedió en el universo "primitivo"?

1 No soy un estudiante de astrofísica, así que perdone cualquier falsedad flagrante en esta publicación.

2 Al menos a macroescala.

¡¡No creo que puedas describir los primeros 100 millones de años como aburridos!! Creo que las primeras estrellas fueron hace unos 150 millones de años, y la galaxia GNz11 se habría formado con esta población de estrellas, más un montón de gas de hidrógeno todavía parcialmente neutro.
Creo que es el número 1. Si hay una galaxia, entonces se han formado estrellas.
Estoy de acuerdo con Rob. Se cree que las primeras estrellas se formaron unos 100 Myr después de BB, antes de los 5-600 Myr que cita. Las primeras estructuras tenían masas de 10 5 – 10 6 METRO ⊙ más o menos, y luego se fusionaron para formar galaxias más grandes, así que si quieres llamar a estas estructuras "galaxias" es una cuestión de opinión, creo.

Respuestas (2)

Hay evidencia de que esta suposición es incorrecta.

En realidad, las estrellas comenzaron a formarse antes de 500 millones de años después del Big Bang.

Existe alguna evidencia de que las estrellas de la Población III se formaron tan pronto como 200 millones de años después del Big Bang. La estrella más antigua conocida, la Estrella de Matusalén , se remonta a 200 millones de años después del Big Bang. Es una estrella de segunda generación (a juzgar por su contenido de metal), lo que significa que una generación de estrellas muy grandes debe haber vivido y muerto antes de que naciera esta.

El Universo podría haberse expandido a ritmos cambiantes. Ω METRO también puede influir en el corrimiento al rojo. No se sabe con precisión si el universo es realmente plano o abierto/cerrado. Esto también puede influir en los cálculos de corrimiento al rojo. (Nota: también se cree que la constante de Hubble cambió a lo largo de la evolución del Universo, disminuyendo o aumentando). Alguien más lo ha mencionado antes que yo, y aprendí lo mismo en mis clases de astronomía: las estrellas masivas podrían haberse formado 0,1Gyrs después de TBB. Sin embargo, deben haber tenido vidas extremadamente cortas. En los primeros mil millones de años, los cuásares estaban muy de moda, por lo general tenían los grandes valores z.

Y no se lo tome a mal, pero los astrónomos tienden a trabajar con márgenes de error ridículamente grandes. Además, algunas funciones solo se pueden usar en un intervalo de valor específico. Cuanto más lejos estén los datos de ese intervalo (lo que significa que son demasiado grandes/pequeños), más probable es que no produzcan un resultado realista. Los datos extremos como este deben tomarse con pinzas.

La primera parte de esta respuesta no es útil. Por supuesto, se tiene en cuenta la evolución del parámetro de Hubble cuando se infiere una edad a partir de un corrimiento hacia el rojo.
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