Датотека:Look-back time by redshift.png

Извор: testwiki
Пређи на навигацију Пређи на претрагу
    Оригинална датотека (773 × 547 пиксела, величина датотеке: 109 kB, MIME тип: image/png)

    Ова датотека се налази на Викимедијина остава и може да се користи на другим пројектима. Њен опис је приказан испод.

    Any autoconfirmed user can overwrite this file from the same source. Please ensure that overwrites comply with the guideline.
    Ова слика требало би да буду поново израђене као векторска графика у SVG формату. Тиме се остварује неколико предности. Више информација потражите на Commons:Media for cleanup. Ако је ова слика већ доступна у SVG формату, отпремите је. Након отпремања датотеке, овај шаблон замените шаблоном {{vector version available|new image name.svg}}.

    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
    Аутор TestUser345 from earlier work by Sandizer
    Дозвола
    (Поновно коришћење ове датотеке)
    CC0 public domain

    Лиценцирање

    Ја, носилац ауторског права над овим делом, објављујем исто под следећом лиценцом:
    Creative Commons CC-Zero Ова датотека је доступна под лиценцом Creative Commons 1.0 Универзална – посвећивање јавном власништву.
    Особа која је учествовало у раду на овом документу посветила је дело јавном власништву, одричући се свих права на то дело широм света, по закону о ауторским правима и повезаним или сродним законским правима које би имао/имала, у мери дозвољеној законом. Можете да умножавате, мењате, расподељујете и прилагођавате дело, чак и у комерцијалне сврхе, без тражења дозволе.

    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
    

    Поднаписи

    Укратко шта ова датотека представља/приказује
    The look-back time of observed objects by their redshift

    Ставке приказане у овој датотеци

    приказује

    14. новембар 2023

    455 пиксел

    576 пиксел

    8bac8398eb2e5208886b0987aad19d963d97dcfe

    Историја датотеке

    Кликните на датум/време да бисте видели тадашњу верзију датотеке.

    Датум/времеМинијатураДимензијеКорисникКоментар
    тренутна09:05, 13. октобар 2025.Минијатура за верзију на дан 09:05, 13. октобар 2025.773 × 547 (109 kB)wikimediacommons>TestUser345simplified closed form of the integral solution

    Нема страница које користе ову датотеку.