magnitud

distancia de diámetro angular

distancia de diámetro angular — anatomía de la fórmula
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Descripción

La distancia de diámetro angular es una medida de distancia cosmológica que relaciona el tamaño físico de un objeto con su tamaño angular tal como lo ve un observador. Se define como D_A = d / θ, donde d es el tamaño transversal propio del objeto y θ es el ángulo que subtiende en el cielo. En un universo en expansión, esta distancia no es simplemente el tiempo de viaje de la luz ni la distancia comóvil; depende de la curvatura del espacio y de la historia de expansión.

Historia

El concepto se introdujo en el contexto de la cosmología relativista en la década de 1930, con contribuciones clave de H.P. Robertson y otros. El término 'distancia de diámetro angular' se estandarizó en la década de 1960 con el trabajo de Weinberg y otros.

Cómo funciona

En un universo plano y estático, la distancia de diámetro angular sería igual a la distancia física. Pero en un universo en expansión, la relación es más sutil. La luz de un objeto distante se emitió cuando el universo era más pequeño, por lo que el objeto parece más grande (subtiende un ángulo mayor) de lo que parecería en un universo estático. Por el contrario, a corrimientos al rojo muy altos, la distancia de diámetro angular puede disminuir con el corrimiento al rojo, lo que significa que los objetos más allá de cierta distancia parecen más grandes, no más pequeños. Esto se debe a que el universo era mucho más pequeño cuando se emitió la luz, y la expansión posterior ha estirado la trayectoria de la luz.

En la práctica

La distancia de diámetro angular se utiliza en cosmología para medir el tamaño de las características del fondo cósmico de microondas (los picos acústicos) y para calibrar reglas estándar como las oscilaciones acústicas de bariones, lo que ayuda a restringir la constante de Hubble y la energía oscura.

Dato curioso

Para un universo plano con constante cosmológica, la distancia de diámetro angular tiene un máximo a un corrimiento al rojo de aproximadamente 1.6, por lo que las galaxias más allá de ese corrimiento al rojo parecen más grandes en el cielo a medida que se alejan.

Concept graph →

Fórmulas

$$d_{ls} = d_s \sqrt{1 + \Omega_K d_l^2} - d_l \sqrt{1 + \Omega_K d_s^2}$$
Lens-source distance depends on curvature and observer distances.
Qué hay en la fórmula
d_{ls}variableangular diameter distance between lens and source — distancia de diámetro angular metre
d_svariableangular diameter distance from observer to source — distancia de diámetro angular metre
d_lvariableangular diameter distance from observer to lens — distancia de diámetro angular metre
\Omega_Kvariablecurvature density parameter — curvature density parameter
$$D_{\Delta t} = (1+z_l) \frac{D_l D_s}{D_{ls}}$$
Time delay distance relates angular diameter distances and Hubble constant in lensing.
Qué hay en la fórmula
D_{\Delta t}variableTime delay distance — time delay distance metre
z_lvariableRedshift of the lens — corrimiento al rojo
D_lvariableAngular diameter distance to the lens — distancia de diámetro angular metre
D_svariableAngular diameter distance to the source — distancia de diámetro angular metre
D_{ls}variableAngular diameter distance between lens and source — distancia de diámetro angular metre
$$\beta = \frac{D_{ds} D_s'}{D_{ds}' D_s}$$
Ratio of angular diameter distances in lensing cosmology.
Qué hay en la fórmula
βvariableratio of angular diameter distances — distance ratio
D_dsvariableangular diameter distance from lens to source — distancia de diámetro angular metre
D_s'variableangular diameter distance from observer to source in a reference cosmology — distancia de diámetro angular metre
D_ds'variableangular diameter distance from lens to source in a reference cosmology — distancia de diámetro angular metre
D_svariableangular diameter distance from observer to source — distancia de diámetro angular metre

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