De uitdijing van het heelal (onderwerp: natuurkunde en/of sterrenkunde)

[ggast4379]

Hallo,
 
Ik ben bezig met een sterrenkundige opdracht/onderzoek (nl. Profielwerkstuk), en voor een onderdeel moet ik afleiden hoe de schijnbare magnitude m, voor een zekere absolute magnitude M, afhangt van de roodverschuiving z.
 
Ik heb nu meerdere formules gekregen, waar ik eerder in mijn onderzoek/practicum gebruik van heb gemaakt:
(1) v = H₀ * D (waarin H0 de Hubble constante is en D de afstand in pc)

(2) z = v/c (waarin z de roodverschuiving is, de de v de snelheid en c de lichtsnelheid) 
(3) m −M = 5 logD − 5 (waarin m de schijnbare magnitude is,  de M de absolute magnitude, en de D de afstand in pc)
(4) Mv = −2.76 (log P − 1) − 4.22 (waarin Mv de absolute magnitude is, en P de periode in dagen)
 
Nu heb ik eerder aan de hand van deze formules en data de hubbleconstante bepaald en de afstanden tussen sterrenstelsels, maar nu, voor een volgende opdracht hou ik me bezig met de verandering van de Kosmische expansie. Hiervoor moet ik eerst, een functioneel verband afleiden tussen schijnbare en absolute magnitude, en roodverschuiving, door de vraag te beantwoorden:
Leid af hoe, voor een zekere absolute magnitude M, de schijnbare magnitude m afhangt van de roodverschuiving z, zolang z niet te groot is.
 
Wat ik tot nu toe heb is door de formules in elkaar om te schrijven de formule gemaakt met zowel de m en de z:
m - M= 5 log( H₀ / c*z ) - 5 want D = H₀/v = H₀/ (z * c) = H₀ / (c * z )

-> invullen in m −M = 5 log (D) − 5 geeft m - M= 5 log( H₀ / c*z ) - 5 (=> m = 5 log( H₀ / c*z ) - 5 + M )
Mijn vraag is nu of dit (1) klopt, en (2) is dit hier wel de bedoeling, in deze opgave.  Het lukt mij, wat betreft de aanpak, niet om verder te komen met deze sub opdracht. 
 
Alvast bedankt voor uw/jullie hulp/advies!

[Drieske]

Opmerking moderator

Iemand die hier een handje kan toesteken?

[Kravitz]

Opmerking moderator

Vanwege de complexiteit verplaatst naar het vakforum voor sterrenkunde.

[Michel Uphoff]

Zolang Z niet te groot is schrijf je, maar tevens heb je het over de kosmologische roodverschuiving. Ik meen hier een tegenspraak te zien:

Ik neem aan dat er dan dus geen rekening gehouden hoeft te worden met de K-factor. Dat is de correctie die nodig is om objecten met verschillende roodverschuivingen toch correct met elkaar te kunnen vergelijken (klik)?

En tevens dat je geen rekening behoeft te houden met de extinction, de verzwakking van het licht door absorptie en verstrooiing van het licht (klik)

 

Klopt dit dan lijkt het mij niet veel anders dan de afstand in parsec om te zetten in een z-waarde.

Een roodverschuiving ten gevolge van een eigenbeweging is natuurlijk altijd van belang. Maar de Z waarde ten gevolge van de kosmische expansie (van het co-moving frame dus) is alleen van belang voor zeer grote afstanden (buiten de locale groep), en dan worden de k-correctie en de extinction juist wel van belang.