величина

угловое диаметральное расстояние

угловое диаметральное расстояние — из анатомии формулы
11 статей · 3 формулы

Описание

Угловое диаметральное расстояние — это космологическая мера расстояния, которая связывает физический размер объекта с его угловым размером, наблюдаемым с точки зрения наблюдателя. Оно определяется как D_A = d / θ, где d — собственный поперечный размер объекта, а θ — угол, под которым он виден на небе. В расширяющейся Вселенной это расстояние не является просто временем распространения света или сопутствующим расстоянием; оно зависит от кривизны пространства и истории расширения.

История

Концепция была введена в контексте релятивистской космологии в 1930-х годах, с ключевым вкладом Х.П. Робертсона и других. Термин «угловое диаметральное расстояние» стал стандартным в 1960-х годах благодаря работам Вайнберга и других.

Как это работает

В плоской статической Вселенной угловое диаметральное расстояние равнялось бы физическому расстоянию. Но в расширяющейся Вселенной соотношение более тонкое. Свет от далекого объекта был испущен, когда Вселенная была меньше, поэтому объект кажется больше (занимает больший угол), чем в статической Вселенной. И наоборот, при очень больших красных смещениях угловое диаметральное расстояние может фактически уменьшаться с ростом красного смещения, что означает, что объекты за определенным расстоянием кажутся больше, а не меньше. Это связано с тем, что Вселенная была гораздо меньше, когда свет был испущен, и последующее расширение растянуло путь света.

Где применяется

Угловое диаметральное расстояние используется в космологии для измерения размеров особенностей в реликтовом излучении (акустических пиков) и для калибровки стандартных линеек, таких как барионные акустические осцилляции, что помогает ограничивать постоянную Хаббла и темную энергию.

Любопытный факт

Для плоской Вселенной с космологической постоянной угловое диаметральное расстояние имеет максимум при красном смещении около 1.6, поэтому галактики за этим красным смещением кажутся на небе больше по мере удаления.

Граф понятий →

Формулы

$$d_{ls} = d_s \sqrt{1 + \Omega_K d_l^2} - d_l \sqrt{1 + \Omega_K d_s^2}$$
Расстояние линза-источник зависит от кривизны и расстояний до наблюдателя.
Что в формуле
d_{ls}переменнаяугловое диаметральное расстояние между линзой и источником — угловое диаметральное расстояние м
d_sпеременнаяугловое диаметральное расстояние от наблюдателя до источника — угловое диаметральное расстояние м
d_lпеременнаяугловое диаметральное расстояние от наблюдателя до линзы — угловое диаметральное расстояние м
\Omega_Kпеременнаяпараметр плотности кривизны — curvature density parameter
$$D_{\Delta t} = (1+z_l) \frac{D_l D_s}{D_{ls}}$$
Временная задержка расстояния связывает угловые диаметральные расстояния и постоянную Хаббла в линзировании.
Что в формуле
D_{\Delta t}переменнаяВременная задержка расстояния — time delay distance м
z_lпеременнаяКрасное смещение линзы — красное смещение
D_lпеременнаяУгловое диаметральное расстояние до линзы — угловое диаметральное расстояние м
D_sпеременнаяУгловое диаметральное расстояние до источника — угловое диаметральное расстояние м
D_{ls}переменнаяУгловое диаметральное расстояние между линзой и источником — угловое диаметральное расстояние м
$$\beta = \frac{D_{ds} D_s'}{D_{ds}' D_s}$$
Отношение угловых диаметральных расстояний в космологии линзирования.
Что в формуле
βпеременнаяотношение угловых диаметральных расстояний — distance ratio
D_dsпеременнаяугловое диаметральное расстояние от линзы до источника — угловое диаметральное расстояние м
D_s'переменнаяугловое диаметральное расстояние от наблюдателя до источника в эталонной космологии — угловое диаметральное расстояние м
D_ds'переменнаяугловое диаметральное расстояние от линзы до источника в эталонной космологии — угловое диаметральное расстояние м
D_sпеременнаяугловое диаметральное расстояние от наблюдателя до источника — угловое диаметральное расстояние м

Статьи по теме · 11

Попутный ветер для шести бегунов: как пекулярные скорости сбили оценку постоянной Хаббла
Шесть бегунов мчатся по дорожке, и судьи замеряют их скорость, не замечая попутного ветра. Ветер дует всем в спину, и секундомеры показывают результат лучше истинного. Примерно так шесть мегамазеров — естественных космических лазеров в далёких галактиках — ввели в заблуждение астрономов, измерявших скорость расширения Вселенной.
Прецессия орбит как тест геометрии Вселенной
Брошенный камень летит по дуге и падает. Планета у звезды — тот же камень, только падает она бесконечно, огибая светило по замкнутой кривой. В ньютоновском мире эта кривая — идеальный эллипс, и планета возвращается в одну и ту же точку каждый оборот. В реальности орбита чуть-чуть проворачивается — её ближайшая к звезде точка, перицентр, смещается. Это явление называют прецессией перицентра.
Квантовая физика2026-06-212 минarXiv:2606.22292экспресс
Нейтронная спираль разделила две запутанные величины
Камень падает в воду — и во все стороны бегут круги. Бросьте горсть камней разом, и круги наложатся друг на друга: уже не разобрать, где чей след. Примерно так же выглядит пучок нейтронов, упавший на детектор: яркое пятно, размытое сразу от многих причин. Две главные из них — размер каждой отдельной частицы-волны и то, насколько дружно (когерентно) колеблются разные частицы.
Галактики2026-03-241 минarXiv:2603.23158экспресс
Тусклый свет выдает форму невидимой темной материи
В скоплениях галактик невидимая тёмная материя служит каркасом, удерживающим звёздные системы вместе. Её форму выдаёт тусклое сияние — звёзды, вырванные из галактик приливными силами. Этот звёздный «бульон» заполняет скопление, словно жидкость, принимающая форму сосуда: он обволакивает сгустки тёмной материи, создавая точный слепок их очертаний.
Оптика2026-03-131 минarXiv:2603.12729экспресс
Лазерная рулетка с точностью до микрона
Обычный лазерный дальномер работает как секундомер на стометровке: он засекает время, за которое свет сбегал до цели и обратно. Но у такого секундомера есть предел — он щёлкает с шагом в десятки пикосекунд (триллионных долей секунды). За этот шаг свет пролетает около сантиметра, поэтому мельче детали не разглядеть.
Космология2026-02-181 минarXiv:2602.16869экспресс
Свет и расстояние: проверка космической геометрии
Свет от далёкой звезды летит к нам миллиарды лет, и за это время Вселенная успевает расшириться. Как проверить, что мы правильно понимаем этот путь?
Космология2026-02-052 минarXiv:2602.05309экспресс
Цвета галактик рисуют узор Вселенной
Если высыпать на пол горсть разноцветных бусин, они лягут по-разному: одни соберутся в кучки, другие разлетятся по углам. Примерно так же разбросаны по Вселенной галактики разных цветов — голубые, зелёные и красные. Учёные решили измерить, насколько «кучковато» они распределены, с помощью числа, которое называется фрактальной размерностью.
Звёзды измеряют по световым пятнам
Свет уличного фонаря, проходя сквозь жалюзи, мерцает: полоски движутся, и яркость то растёт, то падает. По этому ритму можно догадаться, насколько широк сам фонарь. Примерно так работает новый метод измерения звёзд: вместо того чтобы ловить чёткое изображение, астрономы следят за «мерцанием» света, собранного двумя или несколькими телескопами одновременно.
Магнитное поле и стекло: спор длиной в полвека
Стакан с застывшим стеклом кажется неподвижным, но внутри атомы замерли в случайных положениях, так и не найдя идеальный порядок. Похожая ситуация в спиновых стёклах: магнитные моменты атомов застывают, указывая в разные стороны, и материал теряет способность к простому намагничиванию. Если включить внешнее магнитное поле, картина усложняется.
Окно в небо из кремния
В чилийской пустыне Атакама, на высоте почти пять километров, стоит радиотелескоп, который ловит миллиметровые волны из глубин космоса. Эти волны несут тепло далёких галактик, но сначала им нужно пройти через окно — тонкую пластину из кремния, которая отделяет холодный приёмник от тёплого внешнего мира.
Космология2026-01-101 минarXiv:2601.06589экспресс
Вращение галактик в войдах как тест инфляционной космологии
В почти пустых областях космоса — войдах — галактики демонстрируют согласованное вращение, словно танцоры в слаженной труппе. Этот «танец» порождает разницу в свете, приходящем с противоположных сторон: с одной — красное смещение (растяжение волн), с другой — синее смещение (сжатие).