??ge de l'univers

?? propos de ce ??coles s??lection Wikipedia

Enfants SOS b??n??voles ont aid?? ?? choisir des articles et faites autre mat??riel de programme Parrainer un enfant de faire une r??elle diff??rence.

L'??ge de l' univers est le temps ??coul?? entre le Big Bang ?? nos jours. Les observations actuelles sugg??rent que ce est ?? propos de 13,73 milliard d'ann??es, avec une incertitude d'environ 120 millions d'ann??es.

Explication

Le Mod??le de concordance Lambda-CDM d??crit l'??volution de l'univers ?? partir d'un tr??s uniforme, chaud, ??tat primordial dense ?? son ??tat actuel sur une p??riode d'environ 13,7 milliards ann??es de temps cosmologique. Ce mod??le est bien entendu th??oriquement et fortement soutenue par les r??cents de haute pr??cision des observations astronomiques tels que WMAP. En revanche, les th??ories de l'origine de l'??tat primordial restent tr??s sp??culative. La th??orie dominante, l'inflation , ainsi que la r??cente ekpyrotique sc??nario, sugg??rent que le cosmos Big Bang que nous observons peuvent ??tre une partie d'un univers plus vaste avec tr??s diff??rentes propri??t??s physiques et avec une histoire remontant ?? plus de 13,7 milliards d'ann??es. Il ne est pas encore clair si ces id??es sont testables, m??me en principe.

Si l'on extrapole le mod??le Lambda-CDM arri??re d??s le plus jeune ??tat bien compris, il est rapidement (dans une petite fraction de seconde) atteint une math??matique singularit?? appel??e la ??singularit?? Big Bang." Cette singularit?? ne est pas consid??r?? comme ayant une signification physique, mais il est commode de citer temps mesur??s "depuis le Big Bang," m??me se ils ne correspondent pas ?? un temps mesurable physiquement. Par exemple, "10 ^{-6 secondes} apr??s le Big Bang" est une ??poque bien d??finie dans l'??volution de l'univers. Dans un sens, il serait plus utile de se r??f??rer ?? la m??me ??poque que "13,7 milliards ann??es il ya moins ^-6 secondes 10," mais ce est impossible puisque ce dernier intervalle de temps est submerg?? par l'incertitude dans l'ancien.

Bien que l'univers pourrait en th??orie avoir une plus longue histoire, les cosmologistes utiliser actuellement "??ge de l'univers?? signifie la dur??e de l'expansion Lambda-CDM, ou de mani??re ??quivalente le temps ??coul?? depuis le Big Bang.

Limites d'observation sur l'??ge de l'univers

Depuis l'univers doit ??tre au moins aussi vieux que la plus ancienne chose, il ya un certain nombre d'observations qui a mis une limite inf??rieure de l'??ge de l'univers. Il se agit notamment de la temp??rature des plus cool des naines blanches , et de la point de d??viation des naines rouges .

Age en fonction de param??tres cosmologiques

L'??ge de l'univers peut ??tre d??termin??e par la mesure de la constante de Hubble aujourd'hui et extrapolation dans le temps avec la valeur observ??e de param??tres de densit?? (Ω). Avant la d??couverte de l'??nergie sombre, on a cru que l'univers a ??t?? domin??e par la mati??re, et ainsi de Ω sur ce graphique correspond ?? $\ Omega_m$ . Notez que le univers acc??l??ration a le plus grand ??ge, tandis que le Big Crunch univers a le plus petit ??ge.

La valeur du facteur de correction de l'??ge $Fa$ est repr??sent?? en fonction de deux param??tres cosmologiques: la densit?? de courant de la mati??re fractionn??e $\ Omega_m$ et la densit?? constante cosmologique $\ Omega_ \ Lambda$ . Le les valeurs de meilleur ajustement de ces param??tres sont affich??s par la bo??te en haut ?? gauche; l'univers domin??e par la mati??re est repr??sent?? par l'??toile en bas ?? droite.

Le probl??me de la d??termination de l'??ge de l'univers est ??troitement li??e au probl??me de la d??termination des valeurs des param??tres cosmologiques. Aujourd'hui, ce est en grande partie r??alis??e dans le cadre de la ΛCDM mod??le, o?? l'Univers est suppos?? contenir normale (baryonique) question, le froid de la mati??re noire , rayonnement (y compris les deux photons et neutrinos), et un constante cosmologique. La contribution de chaque fraction de la densit?? d'??nergie actuel de l'univers est donn??e par la param??tres de densit?? $\ Omega_m$ , $\ Omega_r$ Et $\ Omega_ \ Lambda$ . La pleine ΛCDM mod??le est d??crit par un certain nombre d'autres param??tres, mais aux fins du calcul de son ??ge ces trois, en m??me temps que le param??tre Hubble $H_0$ sont les plus importants.

Si l'on a des mesures pr??cises de ces param??tres, l'??ge de l'univers peut ??tre d??termin??e en utilisant le ??quation de Friedmann. Cette ??quation concerne le taux de variation de la facteur d'??chelle $a (t)$ ?? la teneur en mati??re de l'Univers. Tourner autour de cette relation, nous pouvons calculer la variation dans le temps par changement de facteur d'??chelle et ainsi calculer l'??ge total de l'univers en int??grant cette formule. L'??ge $t_0$ est alors donn??e par une expression de la forme, $t_0 = \ frac {1} {} H 0 F (\ Omega_r, \ Omega_m, \ omega_ \ Lambda, \ dots)$ o?? la fonction $F ()$ ne d??pend que de la contribution fractionn??e pour le contenu ??nerg??tique de l'Univers qui vient de divers composants. La premi??re observation que l'on peut faire ?? partir de cette formule, ce est que ce est le param??tre de Hubble qui contr??le que l'??ge de l'univers, avec une correction d??coulant du contenu de mati??re et d'??nergie. Donc, une estimation approximative de l'??ge de l'univers vient de l'inverse du param??tre de Hubble, $\ frac {1} {} = \ H_0 left (\ frac {} {72 H_0 \ quad \ text {km / (s} \ cdot \ text {Mpc)}} \ right) ^ {- 1} \ times 13,6 \ quad \ text {} Gyr.$

Pour obtenir un nombre plus pr??cise, le facteur de correction $F ()$ doit ??tre calcul??. En g??n??ral cela doit ??tre fait num??riquement, et les r??sultats pour une gamme de valeurs de param??tres cosmologiques sont pr??sent??s dans la figure. Pour le WMAP (valeurs $\ Omega_m$ , $\ Omega_ \ Lambda$ ) = (0.266,0.732), repr??sent??e par la case dans le coin sup??rieur gauche de la figure, ce facteur de correction est pr??s d'un: $F = 0,996$ . Pour un univers plat sans constante cosmologique, montr?? par l'??toile dans le coin inf??rieur droit, $F = 2/3$ est beaucoup plus petit et donc l'univers est plus jeune pour une valeur fixe du param??tre Hubble. Pour faire de cette figure, $\ Omega_r$ est maintenue constante (?? peu pr??s ??quivalente ?? la d??tention du CMB temp??rature constante) et le param??tre de densit?? de courbure est fix?? par la valeur des trois autres.

Le Wilkinson Microwave Anisotropy Probe ( WMAP) a contribu?? ?? ??tablir un ??ge pr??cis de l'Univers, mais d'autres mesures doivent ??tre pli??es pour gagner un nombre pr??cis. CMB mesures sont tr??s bons ?? contraindre la teneur en mati??re $\ Omega_m$ et le param??tre de courbure $\ Omega_k$ . Il ne est pas aussi sensible ?? $\ Omega_ \ Lambda$ directement, en partie parce que la constante cosmologique ne devient importante ?? basse redshift. Les d??terminations les plus pr??cises du param??tre Hubble $H_0$ viens de Supernovae de type Ia. La combinaison de ces mesures conduit ?? la valeur g??n??ralement accept??e pour l'??ge de l'univers cit?? plus haut.

La constante cosmologique rend l'univers "plus" pour les valeurs fixes des autres param??tres. Ceci est important, car avant la constante cosmologique est devenu g??n??ralement accept??, le mod??le du Big Bang avait du mal ?? expliquer pourquoi les amas globulaires dans la Voie Lact??e semblent ??tre beaucoup plus vieux que l'??ge de l'univers tel qu'il est calcul?? ?? partir du param??tre Hubble et un univers de mati??re seulement . Pr??sentation de la constante cosmologique permet l'univers d'??tre plus vieux que ces groupes, ainsi que pour expliquer caract??ristiques autres que le mod??le cosmologique mati??re seule ne pouvait pas.

Age bas??e sur WMAP

NASA s ' Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) projet estime l'??ge de l'univers soit:

(13,73 ?? 0,12) ?? 10 ⁹ ann??es.

Ce est, l'univers est d'environ 13,73 milliard ans, avec une incertitude de 120 millions d'ann??es. Toutefois, cet ??ge est fond??e sur l'hypoth??se que le mod??le sous-jacent du projet est correcte; d'autres m??thodes d'estimation de l'??ge de l'univers pourraient donner des ??ges diff??rents. En supposant un fond suppl??mentaire de particules relativistes, par exemple, peut agrandir les barres d'erreur de la contrainte par WMAP un ordre de grandeur.

Cette mesure est effectu??e en utilisant l'emplacement de la premi??re cr??te acoustique dans le rayonnement de fond spectre de puissance pour d??terminer la taille de la surface de d??couplage (taille de l'univers au moment de recombinaison). Le temps de Voyage de lumi??re ?? cette surface (en fonction de la g??om??trie utilis??e) donne un ??ge fiable pour l'univers. En supposant que la validit?? des mod??les utilis??s pour d??terminer cet ??ge, l'exactitude r??siduelle donne une marge d'erreur pr??s de un pour cent.

Ce est la valeur actuellement le plus cit?? par les astronomes.

Assomption de prieurs forts

Calcul de l'??ge de l'univers est seulement une pr??cision si les hypoth??ses int??gr??es aux mod??les utilis??s pour estimer sont ??galement pr??cis. Ceci est d??sign?? sous le nom de prieurs forts et consiste essentiellement ?? d??pouiller les erreurs potentielles dans d'autres parties du mod??le pour rendre l'exactitude des donn??es d'observation r??els directement dans le r??sultat conclu. Bien que ce ne est pas une proc??dure valable dans tous les contextes (comme indiqu?? dans l'opposition d'accompagnement: "fond??e sur le fait que nous avons pris le mod??le sous-jacent, nous avons utilis?? est correct??), l'??ge donn?? est donc exact de l'erreur sp??cifi??e (depuis cette erreur repr??sente l'erreur dans l'instrument utilis?? pour recueillir l'entr??e de donn??es brutes dans le mod??le).

L'??ge de l'univers sur la base du "meilleur ajustement" aux donn??es WMAP "seulement" est 13,69 ?? 0,13 Gyr (le nombre l??g??rement plus ??lev?? de 13,73 comprend d'autres donn??es m??lang??s dans). Ce nombre repr??sente la premi??re mesure pr??cise ??direct?? de l'??ge de l'univers (autres m??thodes impliquent g??n??ralement la loi de Hubble et l'??ge des plus vieilles ??toiles dans les amas globulaires, etc). Il est possible d'utiliser diff??rentes m??thodes pour d??terminer le m??me param??tre (dans ce cas - l'??ge de l'univers) et arriver ?? des r??ponses diff??rentes sans chevauchement dans les "erreurs". Pour ??viter le mieux le probl??me, il est courant de montrer deux ensembles d'incertitudes; une relative ?? la mesure proprement dite et l'autre est associ??e ?? des erreurs syst??matiques du mod??le utilis??.

Un ??l??ment important ?? l'analyse des donn??es utilis??es pour d??terminer l'??ge de l'univers (par exemple de WMAP) est donc d'utiliser un L'analyse statistique bay??sienne, qui normalise les r??sultats bas??s sur les prieurs (ie le mod??le). Ceci permet de quantifier l'incertitude de la pr??cision d'une mesure en raison d'un mod??le particulier utilis??.

R??cup??r?? ?? partir de " http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Age_of_the_universe&oldid=221149886 "