Файл:Look-back time by redshift.png
Матеріал з testwiki
Перейти до навігації
Перейти до пошуку
Look-back_time_by_redshift.png (773 × 547 пікселів, розмір файлу: 109 КБ, MIME-тип: image/png)
Цей файл з Вікісховища і може використовуватися в інших проєктах. Далі наведена інформація з його сторінки опису.
Опис файлу
| ОписLook-back time by redshift.png |
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. |
| Час створення | |
| Джерело | Власна робота |
| Автор | TestUser345 from earlier work by Sandizer |
| Ліцензія (Повторне використання цього файлу) |
CC0 public domain |
Ліцензування
Я, власник авторських прав на цей твір, добровільно публікую його на умовах такої ліцензії:
| 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. http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.enCC0Creative Commons Zero, Public Domain Dedicationfalsefalse |
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
Підписи
Додайте однорядкове пояснення, що саме репрезентує цей файл
The look-back time of observed objects by their redshift
Об'єкти, показані на цьому файлі
зображує
lookback time англійська
Якесь значення без елемента на сайті Вікідані
14 листопада 2023
image/png
62 144 байт
455 піксель
576 піксель
8bac8398eb2e5208886b0987aad19d963d97dcfe
Історія файлу
Клацніть на дату/час, щоб переглянути, як тоді виглядав файл.
| Дата/час | Мініатюра | Розмір об'єкта | Користувач | Коментар | |
|---|---|---|---|---|---|
| поточний | 08:05, 13 жовтня 2025 | 773 × 547 (109 КБ) | wikimediacommons>TestUser345 | simplified closed form of the integral solution |
Використання файлу
Така сторінка використовує цей файл:
