Файл:Age by redshift.png

Матеріал з testwiki
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Повна роздільність (1063 × 709 пікселів, розмір файлу: 103 КБ, MIME-тип: image/png)

Цей файл з Вікісховища і може використовуватися в інших проєктах. Далі наведена інформація з його сторінки опису.

Any autoconfirmed user can overwrite this file from the same source. Please ensure that overwrites comply with the guideline.

Опис файлу

Опис
English: The age of the universe since the Big Bang in millions of years for astronomical objects of redshift z=5 through z=20, demarcated by the furthest observation 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.
Час створення
Джерело Власна робота
Автор Sandizer

Ліцензування

Я, власник авторських прав на цей твір, добровільно публікую його на умовах такої ліцензії:
Creative Commons CC-Zero Цей файл доступний на умовах Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication.
Особа, що пов'язала роботу з даною дією, передала роботу у суспільне надбання шляхом відмови від усіх своїх прав на роботу по всьому світу по закону про авторське право, включаючи всі пов'язані і суміжні права, в тій мірі, що допускається законом.

Ви можете копіювати, змінювати, розповсюджувати і виконувати роботу, навіть на комерційній основі, не питаючи дозволу.

Python source code

# Thanks to ChatGPT-4 and the Fortran-90 code from arxiv:1303.5961,
#     https://code.google.com/archive/p/cosmonom/downloads
# here's how to get the age of the universe from redshift in Python:

from scipy.special import hyp2f1  # hypergeometric function 2F1 is in integral solution
import matplotlib.pyplot as plt

# Cosmological parameters from the Fortran params.f90 header
#H0 = 67.15       # Hubble constant in km/s/Mpc (or, 73.5: the "crisis in cosmology")
H0 = 69.32        # from Explainxkcd for 2853: Redshift; seems a consensus compromise
#OL = 0.683       # Cosmological constant for dark energy density, Omega_Lambda or _vac
#Om = 0.317       # Density parameter for matter, Omega_mass
Om = 0.286        # From https://arxiv.org/pdf/1406.1718.pdf page 8
OL = 1.0 - Om - 0.4165/(H0**2)  # flat curvature, from https://www.astro.ucla.edu/~wright/CC.python
                  # (on https://www.astro.ucla.edu/~wright/CosmoCalc.html which see)
#print(f"{OL=:.3F}")  # 0.714

# Age of universe at redshift z as a closed-form solution to its integral definition,
def age_at_z(z):  # ...which is 27 times faster than the original numeric integration
    hypergeom = hyp2f1(0.5, 0.5, 1.5, -OL / (Om * (z + 1)**3))
    return (2/3) * hypergeom / (Om**0.5 * (z + 1)**1.5) * (977.8 / H0)  # 977.8 for Gyr

# Current age of the universe at redshift 0 in Gyr
age0 = age_at_z(0)  # 13.78

# Function to calculate the look-back time at redshift z in Gyr
def zt(z):  # from the function name in the Fortran cosmonom.f90 code
    return age0 - age_at_z(z)

rs = [z * 20 / 299 for z in range(300)]  # redshifts 0 to 20 in 300 steps
lb = [zt(z) for z in rs]  # look_back_times

fo = 14.44  # furthest observation as of 2025
#print(age_at_z(fo))  # 0.2898, about 290 million years

rs = [z * 15 / 299 + 5 for z in range(300)]  # redshifts 5 to 20 in 300 steps
ages = [age_at_z(z) * 1000 for z in rs]  # Gyr to million years

plt.plot([x for x in rs if x<fo], [y for x,y in zip(rs,ages) if x<fo], color='red')
plt.plot([x for x in rs if x>fo], [y for x,y in zip(rs,ages) if x>fo], color='darkred')
plt.text(14.44, 580, 'Furthest observation as of 2025:\n' +
     'the galaxy MoM-z14, at z=14.44,\nor at about 290 million years', ha='center')

plt.title('Age of Universe by Redshift')
plt.xlabel('Redshift z: (observed λ - expected λ) / expected λ')
plt.ylabel('Million Years')
plt.xticks(range(5, 21))
plt.yticks(range(0, 1300, 100))
plt.grid(True, color='lightgray')
plt.gca().spines['right'].set_visible(False)
plt.gca().spines['top'].set_visible(False)

plt.savefig('age_by_redshift.png', bbox_inches='tight')
#plt.show()  # https://i.ibb.co/xqnw7jPh/age-by-redshift.png

Підписи

Додайте однорядкове пояснення, що саме репрезентує цей файл
The age of the universe for observations by their redshift

105 089 байт

709 піксель

1063 піксель

Історія файлу

Клацніть на дату/час, щоб переглянути, як тоді виглядав файл.

Дата/часМініатюраРозмір об'єктаКористувачКоментар
поточний05:08, 9 жовтня 2025Мініатюра для версії від 05:08, 9 жовтня 20251063 × 709 (103 КБ)wikimediacommons>TestUser345update for the 2025 record furthest object {{self|cc-zero}}

Така сторінка використовує цей файл: