Податотека:Look-back time by redshift.png

Од testwiki
Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето
Look-back_time_by_redshift.png (773 × 547 пиксели, големина: 109 КБ, MIME-тип: image/png)

Оваа податотека е од Ризницата и може да се користи во други проекти. Описот од нејзината описна страница е прикажан подолу.

Секој автопотврден корисник може да преподига врз оваа податотека од истиот извор. Преподигањето мора да биде во склад со насоката.

Опис

Опис
English: The cosmological look-back time of astronomical observations in billions of years ago by their redshift value z, demarcated by the furthest known object as of 2025, galaxy MoM-z14. Please see also S.V. Pilipenko (2013-21) "Paper-and-pencil cosmological calculator" arxiv:1303.5961, for the Fortran-90 code upon which the Python code below for this chart was based,
and this discussion of which Hubble constant H₀ is appropriate for different kinds of work.
Датум
Извор сопствено дело
Автор TestUser345 from earlier work by Sandizer
Дозвола
(Повторно користење на податотекава)
CC0 public domain

Лиценцирање

Јас, праводржецот на ова дело, со ова го објавувам истото под следнава лиценца:
Creative Commons CC-Zero Оваа податотека е достапна под лиценцата Криејтив комонс CC0 1.0 Предавање во јавна сопственост.
Лицето поврзано со делото со овој документ го има предадено истото во јавна сопственост, откажувајќи се од сите права на тоа дело за цел свет, под законот за авторско право и поврзани или сродни законски права што ги имало на тоа дело, дотолку колку што е дозволено со закон. Делата под CC0 не бараат припишување (наведување автор и/или извор). Кога го наведувате делото, наводот не треба да подразбира каква било поддршка од авторот.

Python source code

# Thanks to ChatGPT and the Fortran-90 code from arxiv:1303.5961,
#     https://code.google.com/archive/p/cosmonom/downloads
# here's how to get cosmological look-back time from redshift in Python:

import matplotlib.pyplot as plt
from numpy import arcsinh

Om = 0.3153  # from Planck Collaboration 2018: https://arxiv.org/abs/1807.06209
furthest_z = 14.44  # 2025 record: https://arxiv.org/abs/2505.11263

def make_curve(H0, color_main, color_dark, label):
    # Radiation density parameter from Planck Collaboration 2018 using CMB
    # temperature from Fixsen 2009, N_eff = 3.046, and Omega_r * h^2 ≈ 4.15e-5:
    OL = 1.0 - Om - 0.415 / (H0**2)

    def age_at_z(z):
        return (2/3) * arcsinh(((OL / (Om * (1 + z)**3))**0.5)) / (H0 * OL**0.5) * 977.8
    age0 = age_at_z(0)
    def zt(z): return age0 - age_at_z(z)

    rs = [z * 20 / 299 for z in range(300)]
    lb = [zt(z) for z in rs]
    # Split into pre- and post-MoM-z14 ranges
    x1, y1 = zip(*[(x, y) for x, y in zip(rs, lb) if x <= furthest_z])
    x2, y2 = zip(*[(x, y) for x, y in zip(rs, lb) if x > furthest_z])
    plt.plot(x1, y1, color=color_main, label=f"{label}: $H_0$={H0} km/s/Mpc")
    plt.plot(x2, y2, color=color_dark)

plt.figure(figsize=(9,6))
ax = plt.gca()
ax.spines['top'].set_visible(False)
ax.spines['right'].set_visible(False)

make_curve(67.36, 'cyan', 'teal', 'Planck Collaboration')
make_curve(69.32, 'red', 'darkred', 'Consensus compromise')
make_curve(70, 'orange', 'darkorange', 'Single digit precision')
make_curve(73.2, 'blue', 'midnightblue', 'SH0ES Team')

plt.title('Look-back Time by Redshift for Different Hubble Constants')
plt.xlabel('Redshift z: (observed λ - expected λ) / expected λ')
plt.ylabel('Look-back Time in billion years (Gyr)')
legend = plt.legend(title="Assuming $Ω_m$=0.3153, as per arXiv:1807.06209")
plt.grid(True, color='lightgray')

plt.ylim(0, 13.9)
plt.xlim(0, 20)
plt.xticks(range(21))
plt.yticks(range(14))

plt.text(0.5, 13.78, "— Big Bang: 13.78 Gyr (as per Planck Collaboration) —", va='center')

eqs = (r"$\mathrm{ageAtRedshift}(z)=\int_{z}^{\infty}\frac{dz'}{(1+z')\sqrt{\Omega_{\Lambda}+\Omega_{m}(1+z')^{3}}}\,\frac{977.8}{H_{0}}$" "\n"
    r"$=\frac{2\,\sinh^{-1}\!\left(\dfrac{\sqrt{\Omega_{\Lambda}/\Omega_{m}}}{(1+z)^{3/2}}\right)\,977.8}{3H_{0}\sqrt{\Omega_{\Lambda}}}$ Gyr, as per arXiv:gr-qc/0508073." "\n\n"
    r"$\mathrm{lookBackTime}(z)=\mathrm{ageAtRedshift}(0)-\mathrm{ageAtRedshift}(z)$." "\n\n"
    r"$\Omega_\Lambda = 1.0 - \Omega_m - \frac{0.415}{H_0^2}$, per Planck 2018 and Fixsen 2009")
fig = plt.gcf()
fig.text(0.5, 0.5, eqs, ha='center', va='center', fontsize=10,
    bbox=dict(boxstyle='round,pad=0.4', facecolor='white', alpha=0.9, linewidth=0))

plt.text(furthest_z, 10.5, 'Furthest observation as of 2025:\n'
    'the galaxy MoM-z14, at z=14.44,\nor about 13.5 billion years ago',
    ha='center')

outpath_multi = 'lookback-time-by-redshift-H0-comparison.png'
plt.savefig(outpath_multi, bbox_inches='tight')
plt.show()  # https://i.ibb.co/GfLjrWN3/lookback-time-by-redshift-H0-comparison-2.png

Описи

Опишете во еден ред што претставува податотекава
The look-back time of observed objects by their redshift

Предмети прикажани на податотекава

прикажува

14 ноември 2023

455 пиксел

576 пиксел

Историја на податотеката

Стиснете на датум/време за да ја видите податотеката како изгледала тогаш.

Датум/времеМинијатураДимензииКорисникКоментар
тековна08:05, 13 октомври 2025Минијатура на верзијата од 08:05, 13 октомври 2025773 × 547 (109 КБ)wikimediacommons>TestUser345simplified closed form of the integral solution

Податотекава се користи во следнава страница: