Raumcon
Astronomie => Technik & Wissenschaft: Astronomie => Thema gestartet von: rolli am 10. Februar 2007, 09:25:20
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Wie genau kann man die Entfernungen im All messen? Wie schnell expandiert das Universum?
SUPERNOVAE
Kosmische Entfernungsmesser
Kosmologen sind zur Erstellung ihrer Modelle des Universums auf möglichst exakte Entfernungsmessungen angewiesen. Nur so konnten sie beispielsweise feststellen, dass sich die Expansion unseres Weltalls beschleunigt. Als Entfernungsindikator diente den Forschern ein ganz bestimmter Supernova-Typ. Doch ist dieser auch wirklich für diese Aufgabe geeignet? Offenbar schon, wie europäische Astronomen jetzt feststellten.
(https://images.raumfahrer.net/up036884.jpg)
Der Pfeil zeigt auf die Supernova 2002bo, die Explosion eines weißen Zwergsterns in der Galaxie NGC 3190 im Sternbild Löwe - 60 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Bild: MPG / Benetti et al., MNRAS 384, 261-278 (2004)
Am Ende eines Sternenlebens, wenn der Stern schwer genug geworden ist, steht eine gewaltige Explosion - die Supernova. Für einige Wochen erscheint eine Supernova fast so hell wie eine ganze Galaxie mit Milliarden von Sternen. Die hellsten dieser Supernovae bezeichnen Astrophysiker als Typ Ia. Ihre gemessene scheinbare Helligkeit auf der Erde ist ein Maß für ihren Abstand zu uns - doch dabei gibt es mehrere Unsicherheitsfaktoren. "Die Frage ist immer noch: Wie gut sind Supernovae eigentlich als Entfernungsmaß geeignet, da zum Beispiel die Erkenntnis, dass das Universum beschleunigt expandiert, zu einem großen Teil auf Beobachtungen von Supernovae beruht", erklärt Prof. Wolfgang Hillebrandt. Denn die Supernovae vom Typ Ia sind in ihrer Leuchtkraft untereinander sehr ähnlich, aber doch nicht gleich.
Den Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für Astrophysik und dem Nationalen Astronomischen Institut Italiens ist nun ein Durchbruch gelungen. Sie kamen zu dem Schluss, dass die Explosionsenergie der Typ-Ia-Supernovae nahezu gleich ist - sie entspricht der Fusionsenergie, die ein weißer Zwergstern von etwa dem anderthalbfachen der Masse der Sonne erbrüten kann. Die Mengen an radioaktivem Nickel und mittelschweren chemischen Elementen wie Silizium schwanken dagegen von Supernova zu Supernova und erklären ihre Helligkeitsunterschiede. Eine Supernova leuchtet nämlich umso heller, je mehr Nickel sie enthält.
Bei der Explosion entstehen durch nukleare Fusion von Kohlenstoff und Sauerstoff große Mengen radioaktiver Atomkerne, bei einigen Supernovae vor allem das radioaktive Isotop 56 des Elements Nickel. Die Energie aus seinem radioaktiven Zerfall wird in der Supernova in Licht verwandelt. Die Fusion liefert also sowohl die Energie für die Explosion als auch für das Licht. Die Kernfusion kann allerdings auch bereits bei leichteren Atomkernen wie etwa Silizium enden. Dabei entsteht zwar die gleiche Menge Energie, die Supernova leuchtet aber nicht so hell. Diesen Fall erkennen die Forscher, wenn sie im Lichtspektrum der Supernovae auch das Silizium sehen.
In ihrer Studie hatten die Wissenschaftler im Rahmen einer europäischen Kooperation unter Führung des Max-Planck-Instituts für Astrophysik in den letzten vier Jahren 20 Ia-Supernova-Explosionen jeweils über mehrere Wochen untersucht. Anhand spektroskopischer und photometrischer Daten sowie aufwändiger numerischer Simulationen kamen sie zu den Ergebnissen, die es nun ermöglichen die bisherigen Eichmethoden zu verfeinern.
Astronomen kalibrieren Helligkeitsunterschiede bei den Supernovae nämlich mit Hilfe ihrer Lichtkurven, also dem zeitlichen Verlauf, den die Helligkeit bei neu entdeckten Supernovae nimmt. Die Lichtkurven der helleren Supernovae fallen langsamer ab als die der lichtschwächeren. Das schwächste Glied in dieser Eichmethode waren bisher aber die beschränkten Kenntnisse über die Supernovaexplosionen selbst: Woher kommen die Unterschiede in ihrer Helligkeit, und sind die gemachten Korrekturen gerechtfertigt? Die Supernovae, die zur Entfernungsmessung in der Kosmologie ein Rolle spielen, explodierten, als unser Sonnensystem gerade entstand oder noch früher. Es gibt deshalb keine Garantie, dass es die gleichen Explosionen sind wie die, für die die Lichtkurven geeicht wurden.
Um mögliche systematische Unterschiede ausschließen zu können, müssen Wissenschaftler deshalb die Explosionen sehr gut verstehen - dazu haben die Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Astrophysik und dem Nationalen Astronomischen Institut Italiens jetzt einen großen Beitrag geliefert. "Unsere überraschenden Ergebnisse liefern nun erstmals eine solide Grundlage dafür, dass wir Supernovae als kosmische Entfernungsmesser nutzen können", sagt Wolfgang Hillebrandt. "Wir verstehen jetzt die Unterschiede in der Helligkeit von Supernovae besser und können deshalb in Zukunft dieses kosmische Metermaß genau eichen." Davon profitieren auch Kosmologen, die aus der Helligkeit der Supernovae auf dunkle Energie schließen können, die für die beschleunigte Expansion des Universums verantwortlich ist, wie die Wissenschaftler glauben.
Quelle:
http://www.astronews.com/news/artikel/2007/02/0702-007p.html
:o
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Hallo,
war der thread eigentlich ironisch gemeint? :o
Das sind ja Aussagen, richtig schlauer sind wir doch aber jetzt auch wieder nicht geworden, zumindest wenn man sich den letzten Satz genauer betrachtet?!
Zitat: "...wie die Wissenschaftler glauben."
Kann da nicht einfach mal stehen, wie die Wissenschaftler wissen?
Müssen wir wohl noch weitere Messungen abwarten....?? :-/
Fragende Grüße
Thomas
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Hallo,
war der thread eigentlich ironisch gemeint? :o
Das sind ja Aussagen, richtig schlauer sind wir doch aber jetzt auch wieder nicht geworden, zumindest wenn man sich den letzten Satz genauer betrachtet?!
Zitat: "...wie die Wissenschaftler glauben."
Kann da nicht einfach mal stehen, wie die Wissenschaftler wissen?
Müssen wir wohl noch weitere Messungen abwarten....?? :-/
Fragende Grüße
Thomas
Hi Thomas, nee, das ist durchaus ernst. Das "Wissen" ist eben so ne Sache....
Wenn etwas nicht felsenfest verifiziert ist, weiss man es nicht 100 %, daher das vorsichtige"Glauben"; obwohl "Glauben" ja eigentlich nicht ins wissenschaftliche Vokabular gehören sollte... ;D
Ja ?
;)
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Hallo,
also Glauben ist ein Wort das jeder in der Wissenschaft verwendet, er sagt aber meistens: Ich nehme an.
Annahmen sind irgendwie ein Grundstein jeder entwickelten Theorie, weil die Idee das etwas so sein könnte ist ja essentiell wichtig. (Ausser man stößt durch Zufall auf eine "Entdeckung")
Aber ob wir jetzt Glauben oder Annehmen, es bedeutet das selbe, es ist noch nicht ausreichend verifiziert ;)
*wink*
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Hallo,
ich meine, die Zahlen ( die sowieso nur gerundet sind ), die die Entfernungen der Galaxien angeben, können z. Zt. nicht bis zur einer Stelle vor dem Komma angegeben werden, ausgenommen die in der Lokalen Gruppe. Aber wir dürfen davon ausgehen, daß die Größenordnungen stimmen, und allein dies ist wichtig.
Vor dem Astrometriesatelliten Hyparcos waren die Entfernungen der Sterne außer der unmittelbaren Sonnenumgebung ebenso nur in Größenordnungen bekannt. Hyparcos hat diese glänzend bestätigt. Irgendwann werden die Entfernungen der Galaxien genauso bestätigt werden.
Heribert
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Hoi Heribert
Genau.
Dann muss man noch berücksichtigen, dass sich in, um und um die Milchstrasse herum alles bewegt. Der ganze Kosmos ist in ständiger Bewegung.
Also sind *Entfernungen* so ne Sache: Momentsache, beziehungsweise "Vergangenheit": So war es dann und dann.
Eine exakte Entferungsangabe wird nie möglich sein, nur eine Annäherung
::)
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Dann muss man noch berücksichtigen, dass sich in, um und um die Milchstrasse herum alles bewegt. Der ganze Kosmos ist in ständiger Bewegung.
Hallo Rolli,
ist schon ein recht interessantes "Thema", wenn man mal etwas genauer darüber nachdenkt!
Wie war das noch gleich, einen "eindeutigen Ruhepunkt" gibt es nicht, jedenfalls nicht wenn man den "Newtonschen Gesetzen" folgt?
Mich wundert's, wie es da möglich wäre, unter diesen Bedingungen "Messungen" anzustellen.
Was ist eigentlich wenn alle Galaxien gerade jetzt oder irgendwann an "Masse" verlieren/zunehmen, wir müssten uns doch dann nicht nur viel schneller/langsamer von anderen Galaxien weg bewegen - oder gar auf einer anderen zu - sondern auch unvorhersehbar in die unterschiedlichsten Richtungen driften?
Nach den "Newtonschen Gesetzen" würden die "Gravitationskräfte" abschwächen um so kleiner die Masse wird, oder verstärkt wirken je mehr "Masse" ein Gebilde hat.
Die Galaxien dürfen ja "Masse" verlieren aber auch zunehmen, zunehmen etwa dadurch das sich zwei Galaxien verbinden.
Wenn das "Universum" als eine "kosmologische Konstante" der "Vakuumenergiedichte" gilt, dann müssten doch alle Galaxien ständig oder erst noch irgendwann ihre Richtungen ändern - ähnlich wie bei Schiffen im Zig<->Zack - im "Universum" aber verursacht durch die "Gravitation", die sich ständig abschwächt oder verstärkt, dadurch das Galaxien auch unterschiedlich "viel Masse" verlieren/aufnehmen und somit auch unterschiedliche "Gravitationskräfte" auf ihre "Nachbarn" ausüben.
Ist doch eigentlich ein ständiges Katz- und Maus Spiel, die die "Gravitation" auf die """Bewegungsrichtung sämtlicher Masse im Universum""" hat.
Kann man unter diesen Umständen eigentlich tatsächlich verwertbare "Messungen" anstellen?
Fragende Grüße
Thomas
:)
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Hi Thomas
Kann man unter diesen Umständen eigentlich tatsächlich verwertbare "Messungen" anstellen?
Na klar, aber eben: Es sind Messungen aus der "Vergangenheit".
Wenn wir die Entfernung zu einer Galaxie mit 100 Millionen Lichtjahren messen, war diese Galaxie vor 100 Millionen Jahren an dem gemessenen Punkt.
Wir müssen also so ungefähr Geschwindigkeit, Richtung und Einflüsse von Galaxienhaufen berechnen, um den gegenwärtigen Standpunkt festzulegen.
Wie genau das ist wissen die Götter.... :o
Und die sagen es nicht
;)
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Hallo Thomas,
auch wenn die Galaxien / Massen in Bewegung sind, aber um merkliche Ortsveränderungen zu sehen braucht es Millionen von Jahren. Da mögen zwar für uns hohe Geschwindigkeiten im Spiele sein, doch bezogen auf die unvorstellbaren Entfernungen sind sie nur winzig klein. Der Andromedanebel wird noch Milliarden Jahre benötigen, um mit unserer Galaxis zu kollidieren.
Ob Galaxien Massen verlieren oder zunehmen, wissen wir nicht genau und wenn, sind es zur Gesamtmasse einer Galaxie nur winzige Beträge.
Deshalb sind Entfernungsmessungen sehr wohl möglich.
Auf Millionen von Jahren gesehen scheint das Universum turbulent zu sein, aber uns Menschen sind solche Zeiträume unzugänglich. Die Messungen durch den Doppler-Effekt geben uns nur Hinweise auf die Bewegungen der Galaxien.
Bei der Betrachtung des Universums werden die Entfernungen und ihre Auswirkungen weit unterschätzt, wir können uns keine Vorstellung davon machen, was Lichtjahre, - Tausend / Millionen usw. Lichtjahre sind.
Selbst die Sonnenentfernung von 150 Millionen Kilometer sind für uns Menschen
berechenbar, aber nicht vorstellbar.
Heribert
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Moin,
(https://images.raumfahrer.net/up036883.jpg)
Ein internationales Astronomenteam behauptet, die bisher am weitesten entfernte Galaxie entdeckt zu haben. Ihr Licht machte sich vor mehr als 13 Milliarden Jahren auf den Weg zu uns.
Eine Gruppe des California Institute of Technology (Caltech) nutzte die Gravitationswirkung eines massereichen Galaxienhaufens, um eine dahinter stehende weit entfernte Galaxie nachzuweisen. Das Schwerefeld des Galaxienhaufens bündelt das Licht des fernen Objekts, wodurch dieses heller erscheint als ohne die Linsenwirkung. Dieser so genannte Gravitationslinseneffekt erlaubte es den Forschern, einen möglichen neuen Entfernungsrekordhalter nachzuweisen.
Das steht in diesem Artikel von SuW vom 9.07.2007 >>> (http://www.planet-smilies.de/lesen/lesen_003.gif) (http://www.suw-online.de/sixcms/media.php/861/SuW-Logo.gif)
Leider steht da nicht, welcher Galaxiehaufen es ist bzw. wo diese scheinbar noch namenlose Galaxie sich befindet.
Aber vielleicht erfährt man am 11. Juli mehr.
Jerry
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Hallo Rolli,
Na klar, aber eben: Es sind Messungen aus der "Vergangenheit".
Wenn wir die Entfernung zu einer Galaxie mit 100 Millionen Lichtjahren messen, war diese Galaxie vor 100 Millionen Jahren an dem gemessenen Punkt.
Stimmt das wirklich? Das habe ich mich schon öfter gefragt. Wenn also jetzt (s.o.) eine Galaxie in 13 Mrd. Lichtjahren Entfernung entdeckt wird, müsste das ja heißen, dass das Universum schon vor 13 Mrd. Jahren mindestens 13 Mrd. Lichtjahre Durchmesser hatte. Das ist aber nicht die allgemeine Ansicht, glaube ich. Oder liege ich da falsch?
Roland
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Hi Roland
wenn wir von dem Modell des aufgeblasenen Ballons ausgehen, auf dessen Oberfläche die Galaxien sich befinden, sind die 13 Milliarden Lichtjahre durchaus möglich. Das All hat sich ja anscheinend nach neuesten Angaben in seinen Anfängen nach dem Urknall mit überlichtgeschwindigkeit... ausgedehnt. Wie das gehen soll mit Einstein, weiss ich kleiner Laie allerdings nicht.
Hier noch ein älterer Link
http://www.netzeitung.de/servlets/page?section=784&item=273587
8-)
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Hallo,
ich glaube, ich habe unlängst in einem Buch folgende Aussage gelesen: Der Raum kann sich schneller als Lichtgeschwindigkeit ausdehnen, Materie oder Strahlung jedoch nicht.
Ich begreife den Sinn des Satzes nur nicht ganz, weil wenn sich der Raum mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnt, bewegen sich die Galaxien ja auch mit Überlichtgeschwindigkeit auseinander, oder? :question ::) ::)
Mary
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Mahlzeit!
Stellt sich nur die Frage: Dehnt sich der Raum aus oder wird es immer mehr Raum?
Wenn er sich nur ausdehnt wird der Abstand zwischen den Galaxien nur für einen externen Beobachter größer. Für uns bleibt er konstant. Wird es immer mehr Raum so bemerken wir und der externe Beobachter es.
Ist aber nur meine ganz persönliche Meinung.
Hier gibt es auch noch etwas dazu, was die ganze Sache auch nicht einfacher macht:
http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/257893.html
Gruß
Peter
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Hi Peter
Wunderbar:
Wer seinen wachsenden Bauchumfang auf die Expansion des Universums schieben will, hat leider Pech: Auch wenn das Weltall sich immer schneller ausdehnt, werden dadurch weder Atome noch Menschen noch Berge größer
Damit ist ja wohl einiges geklärt...., oder nicht?
;D ;D
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Der Raum kann sich schneller als Lichtgeschwindigkeit ausdehnen, Materie oder Strahlung jedoch nicht.
Ich begreife den Sinn des Satzes nur nicht ganz, weil wenn sich der Raum mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnt, bewegen sich die Galaxien ja auch mit Überlichtgeschwindigkeit auseinander, oder? :question ::) ::)
Hi Mary,
Vielleicht besteht ja der Sinn darin, dass sich der Raum scheller ausbreiten kann als Materie, weil es nicht wiederlegt ist? :-)
Spaß beiseite!
Wenn Du Dir mal z.B. 2 Autos vorstellst, die sich mit je 120KMh voneinander wegbewegen, dann ist für jeden Beobachter der in dem Auto sitzt die Geschwindigkeit mit der sich beide Autos voneinander wegbewegen 240KMh. Für ein Beobachter, der die beiden dabei zusieht, entfernt sich jeder mit 120KMh voneinander. Aber auch wenn eines der beiden Autos still steht, gilt für beide Beobachter im Auto 120KMh.
Galaxien bewegen sich selbst nicht mit Überlichtgeschwindigkeit auseinander, sondern höchstens voneinander weg. Das selbe Prinzip besteht auch dann, wenn sich zwei Systeme aufeinander zu bewegen.
Wenn sich eine Galaxie die sich z.B. von einer anderen mit 200.000KM/s weg bewegt und die andere sich auch von dieser mit 200.000KM/s weg bewegt, dann gilt für beide Beobachter innerhalb der Galaxien 400.000KM/s (also relative Überlichtgeschwindigkeit).
Es hängt immer vom Standpunkt des Beobachters ab und natürlich von den Geschwindigkeiten, mit der sich zwei Beobachter bewegen.
Dazu ein schöner Link mit Animation:
http://relativ.einstein.zdf.de
http://www.zdf.de/ZDFde/inhalt/30/0,1872,5254686_idDispatch:5291597,00.html
Gruß
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Bei der Entfernungszunahme zwischen den Galaxien muss man 2 Effekte trennen (in der heutigen Kosmologie):
- Expansion durch Bewegungen aller Galaxien im Raum
Jede Galaxie hat also eine gewisse Anfangsgeschwindigkeit. Diese Geschwindigkeit ist durch v<c beschränkt.
- Expansion des Raums an sich
Hierdurch nehmen auch ohne den ersten Effekt die Abstände zwischen allen Galaxien zu. Diese Expansion ist nicht durch v<c beschränkt. Ursache hierfür könnte die ominöse postulierte dunkle Energie sein.
[/list]
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So wie ich die Sache verstanden habe: wenn ich ein Galaxie beobachte, umd der Raum dazwischen sich ausdehnt, ist im Unterschied zu einer tatsächlichen bewegung keine Rotverschiebung des Lichts zu verzeichnen
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Hallo ILBUS,
so weit ich weiß, kommt es durch die Ausdehnung selbst auch zu einer Rotverschiebung. Durch die Dehnung des Raums werden auch die Wellen gedehnt. Je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto länger dauert es bis das Licht hier ankommt und umso länger können die Wellen auch gedehnt werden. Damit ist die Rotverschiebung durch die Expansion nicht auf den klassischen Dopplereffekt zurückzuführen, sondern ist ein Anzeichen für die Zeit und damit die Entfernung, die eine Welle zurückgelegt hat.
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... Wenn sich eine Galaxie die sich z.B. von einer anderen mit 200.000KM/s weg bewegt und die andere sich auch von dieser mit 200.000KM/s weg bewegt, dann gilt für beide Beobachter innerhalb der Galaxien 400.000KM/s (also relative Überlichtgeschwindigkeit)...
Das stimmt nicht. Ich habe auch mal so gedacht. Man muß dabei bedenken, daß der Vergleich mit den Autos hinkt, denn es geht bei den Autos um sehr geringe Geschwindigkeiten. Bei den von dir angesprochenen 200.000 km/s ist das jedoch anders. Bei solchen Geschwindigkeiten wirkt sich die Relativität der Zeit aus. Die Zeit ist dann also keine Konstante mehr. Je schneller sich etwas auf dich zu oder von dir weg bewegt desto langsamer erscheint dir die Zeit, die auf diesem von dir beobachteten Objekt vergeht. Also eine Sekunde ist nicht immer eine Sekunde. Deshalb sind dann 200.00 km/s von wo aus gesehen wie schnell? Gute Frage. Stimmt's?
Ein extremes theoretisches Beispiel:
Zwei Raumschiffe fliegen mit jeweils Lichtgeschwindigkeit aneinander vorbei. Beide Raumschiffkommandanten hatten vorher verabredet sich zuzuwinken. Der eine Raumschiffkommandant sieht das andere Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit vorbeisausen und sein Kommandant steht nicht winkend sondern bewegungslos am Fenster weil die Zeit dort stillsteht. Der andere Raumschiffkommandant sieht aus seiner Sicht das gleiche. Mehr als Lichtgeschwindigkeit geht eben nunmal nicht. Oder anders gesagt: Mehr als Lichtgeschwindigkeit ginge nur wenn die Zeit eine Konstante wäre.
Sehr zu empfehlen: http://www.einstein-online.info/de/einsteiger/spezRT/index.html
(ist auch für Laien wie mich sehr verständlich erläutert)
Gruß
Peter
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Hallo,
@ILBUS: Wenn das so wäre, hätte Hubble doch nicht die Expansion des Universums nachweisen können!
@Thomas:
Es hängt immer vom Standpunkt des Beobachters ab und natürlich von den Geschwindigkeiten, mit der sich zwei Beobachter bewegen.
Es gibt aber ein physikalisches Gesetz, das besagt, dass die Lichtgeschwindigkeit von allen Bezugssystemem aus gesehen gleich ist!
Mary
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Hi,
also das mit der Zeit ist schon ein Phänomen.
Muss sich doch aber auch irgendwie erklären lassen.
Ich dachte immer:
Eine Sekunde ist überall eine Sekunde. Nur das ein Beobachter die Zeit von einem sich entfernen Objekt anders ablaufen sieht. Die Zeit im vorbeifliegenden Objekt, vergeht für einen Beobachter langsamer. Oder ist das falsch?
Nur warum ist das denn so, kann man das überhaupt erklären?
Hat das was mit der optischen Wahrnehmung zu tun, sieht das für einen Beobachter nur deswegen langsamer aus, weil die Lichtwellen sich mit der Entfernung ausbreiten und dadurch einen längeren Weg zurück gelegt werden muss, um beim Beobachter gesehen zu werden? Oder geht prinzipiell die Zeit in einem bewegten Objekt langsamer und die Zeit bzw. die Bewegung ab einer gewissen Geschwindigkeit hätte auch einen physikalischen Einfluss auf den Körper?
Wie kann man sich das erklären, ist das einfach so?
Oder steckt da irgendein Messfehler hinter.
Kann man sich irgendwie kaum vorstellen, dass man dadurch ewig jung bleiben könnte, wenn man sich nur immer mit Lichtgeschwindigkeit bewegen würde, oder?! :o
Also ich kann es mir nur schwer vorstellen!
Gruß und danke für die Korrektur
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Edit:
@Mary, davon gehe ich eigentlich auch aus.
Mit dem Beispiel wollte ich nur sagen, wenn sich zwei Objekte von einander entfernen, und kein weiterer Bezugspunkt vorhanden ist, das niemand genau sagen kann wie schnell er sich bewegt. Nimmt jeder für sich ihn als Bezugspunkt, ergibt das doch die Geschwindigkeit mit der sich beide voneinander weg bewegen.
Jeder für sich kann nach Einstein natürlich nicht schneller sein wie Lichtgeschwindigkeit.
LG
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... Wie kann man sich das erklären, ist das einfach so?
Es ist ein Naturgesetz. Kann man nicht erklären sondern nur entdecken.
Kann man sich irgendwie kaum vorstellen, dass man dadurch ewig jung bleiben könnte, wenn man sich nur immer mit Lichtgeschwindigkeit bewegen würde, oder?! :o
DAS funktioniert leider nicht, denn deine Borduhr läuft ja normal weiter und nur die Beobachter, die dich wegrasen sehen, bemerken eine langsamer laufende Borduhr.
Also ich kann es mir nur schwer vorstellen!
Keine Angst, denn da bist du nicht der Einzige! Aber Einstein-Online (http://www.einstein-online.info) hilft. Dort ist alles sehr anschaulich erläutert. Hier ein kleines Beispiel:
Wir sind es aus dem Alltag gewohnt: Einige Aussagen sind absolut, einige sind relativ. Dass die Teekanne auf meinem Frühstückstisch links von der Tasse steht, ist aus meiner Sicht richtig. Aus Sicht eines Beobachters, der mir gegenübersitzt, steht die Kanne dagegen rechts von der Tasse. Links und rechts sind relativ - ob ein Objekt links oder rechts von einem anderen steht, hängt vom Beobachter ab. Darüber, dass die Tasse bis an den Rand gefüllt ist, sind sich ich, mein Gegenüber und jeder andere Beobachter am Tisch dagegen einig. Die Aussage ist in diesem Sinne absolut, nämlich nicht vom Beobachter abhängig.
Wer das versteht hat auch gute Chancen den Rest zu verstehen.
Gruß
Peter
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... Mit dem Beispiel wollte ich nur sagen, wenn sich zwei Objekte von einander entfernen, und kein weiterer Bezugspunkt vorhanden ist, das niemand genau sagen kann wie schnell er sich bewegt. Nimmt jeder für sich ihn als Bezugspunkt, ergibt das doch die Geschwindigkeit mit der sich beide voneinander weg bewegen...
Und genau das ist die einzige Geschwindigkeit die zählt: Die Geschwindigkeit gegenüber einem anderen Objekt. Es gibt keinen ruhenden Bezugspunkt: http://www.einstein-online.info/de/einsteiger/spezRT/RTPrinzip/index.html
Gruß
Peter
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Danke schön für den Link!
nur die Beobachter, die dich wegrasen sehen, bemerken eine langsamer laufende Borduhr.
Und wenn der davon rasende wieder zum Startpunkt (zum Beobachter) zurück kommt, ist der dann jünger oder älter, oder immer noch genauso alt wie vor dem Start?
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Das Einstein Prinzip ist eigentlich einfach:
Je näher du der Lichtgeschwindigkeit kommst, umso langsamer vergeht die Zeit für den Reisenden.
Also, wenn der zeitschnelle Rasende wieder zum Startpunkt zurückkommt, ist er viel weniger gealtert als der Beobachter.
8-)
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Moin,
so jetzt sind die Bilder da:
(https://images.raumfahrer.net/up036881.jpg) (http://imageshack.us)
Shot at 2007-07-11
Mit der Unterstützung der Gravitationslinsen haben Wissenschaftler die weit entfernte Galaxie entdeckt.
(https://images.raumfahrer.net/up036882.jpg)
Shot at 2007-07-11
Die näher gelegenen Sternhaufen unterstützten das Keck-Teleskop als Gravitationslinse auf der Suche nach neuen Galaxien.
Jerry
Aufnahmen: /www.astro.caltech.edu
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Heute in der NZZ aufgegabelt:
Zwei (oder mehr) Galaxien in rekordverdächtiger Distanz
Auf der Suche nach den ersten Galaxien haben sich Astronomen wieder ein Stück weiter in die Vergangenheit getastet. Mit dem Keck-Teleskop auf Hawaii hat die Gruppe des Institute of Technologie sechs vielversprechnende Kandidaten aufgespürt, die bereits 500 Millionen Jahre nach dem Urknall existiert haben dürften - 280 Millionen Jahre eher als der bisherige Rekordhalter.
Durch zusätzliche spektroskopische Untersuchungen habe man eine Verwechlung mit näher gelegenen Objekten weitgehend ausschliessen können.
Galaxien erscheinen heller
Alle sechs Galaxien sind äusserst lichtschwach und unter normalen Umständen auch mit den grössten Teleskopen nicht zu sehen. Die Forscher machten sich jedoch den sogenannten Gravitationslinseneffekt zunutze:
Passiert das Licht einer fernen Galaxie auf seinem Weg zur Erde einen massereichen Galaxienhaufen, so wird es in dessen Schwerkraft wie von einer Linse gebündelt und verstärkt. Dadurch können Galaxien um ein vielfaches heller erscheinen, als sie tatsächlich sind.
Soweit sinngemäss und verkürzt zitiert.
Ah, und hier der neueste Link:
http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/drucken/280357.html
Na da sind wir ja alle sehr gespannt, wie nahe wir dem Urknall noch mit Beobachtungen kommen können...
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Moin,
dieses haben wir in Beitrag # 9 bereits gemeldet und die Bilder dazu in Beitrag #11 geliefert.
Jerry
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ups, ich habe gestern was geschireben, habe wahrscheinlich es vergessen auf senden zu drücken...
danke Daniel und Mary, es ist mir sogar ein wenig peinlich...ich hatte doch in der Astrophysikprüfung 1,4 abgeräumt und jetzt so eine Wissenslücke :-[
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Hallo ILBUS,
na warte mal bis du ein paar Jahre aus dem Studium raus bist ... da stellt man dann "peinliche" Wissenslücken fest ;). Ich muss bei vielen Sachen erst wieder in Unterlagen recherchieren. Aus dem Kopf kann ich vieles nicht mehr ... jaja, das Alter ... :'(
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Hallo,
zu den entferntesten Galaxien haben wir dank Axel Orth jetzt auch eine Raumfahrer.Net-Meldung: http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/14072007235439.shtml
Mary
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Moin,
jau, daß mit den Entfernungen im All ist schon so eine Sache; gerade wurde die Entfernung des *Orion-Nebel* korrigiert und jetzt kommt die Baby-Galaxie *I Zwicky 18* an die Reihe.
(http://www.raumfahrer.net/multimedia/4images/data/media/2/2004-35-a-large_web.jpg)
Bild: *I Zwicky 18* links und eine Begleitgalaxie rechts.
*I Zwicky 18*, Sternbild *Ursa Mojor*, Rotverschiebung 751 ± 2 km/s, bisheriges errechnetes Alter 500 Mill. J - jetzt zwischen 1 - 10 Mrd. J, bisherige errechnete Entfernung 45 Mill. Lj - jetzt ~ 59 Mill. Lj, 16.0 m.
Neueste Aufnahmen haben eine genauere Entfernungsberechnung ermöglicht, da auf ihnen erstmals sogenannte *Cepheiden* zu erkennen sind. Das Leuchten solcher Sterne pulsiert regelmäßig, wobei die Dauer einer Periode in direktem Zusammenhang mit ihrer Leuchtkraft steht. Mit Hilfe dieser Daten konnten die Astronomen daher berechnen, dass *I Zwicky 18* mit 59 Millionen Lj etwa zehn Mill. Lj weiter von der Erde entfernt ist als angenommen. Das könnte erklären, warum die schwach leuchtenden älteren Sterne bisher übersehen wurden. Die Galaxie war schon vor Jahrzehnten aufgefallen, weil sie erst kürzlich einen wahren Boom der Sternentstehung erlebt zu haben scheint - einige Mrd. Jahre nach ihren Nachbarn. Weitere Beobachtungen zeigten, dass sie beinahe ausschließlich die leichtesten Elemente Wasserstoff und Helium enthält und extrem wenig der schwereren Elemente, die erst bei der Kernfusion im Inneren von Sternen erzeugt werden. Somit sind also sehr wenig Sterne *gestorben*. Ob dieses für die Wissenschaftler eigenartige Verhalten mit der *Begleitgalaxie* von *I Zwicky 18* zutun hat, muß noch genauer untersucht werden.
(Teilzitate aus verschiedenen Presseveröffentlichungen)
Jerry
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Mit Hilfe des Lichtechos des Cepheidensterns RS Pup ist es Astronomen gelungen, die Entfernungsmessung mit Hilfe dieses pulsierenden Sternentypes neu zu eichen. Als einziger bekannter Cepheid liegt RS Pup in einem Nebel. Durch seine ständige zyklische Leuchtkraftänderung erzeugt RS Pup ein Lichtecho in diesem Nebel welches man zur Entfernungsmessung mittels Triangulation nutzen kann.
Man misst Die Zeitverzögerung zwischen der Helligkeitsänderung des Sternes und einiger "Blobs" (Gasknoten) im Nebel. Dies multipliziert man einfach mit der Lichtgeschwindigkeit und erhält so die Entfernung Stern-"Blob". Da man auch die scheinbare Entfernung des Blobs vom Stern von der Erde messen kann, kann man nun auch die wahre Distanz des Sterns von der Erde messen, nämlich 6.500 plusminus 90 Lichtjahre. Diese wissen kann man nun auf Cepheiden in anderen Galaxien anwenden und so die Entfernung genauer als je zuvor messen.
SPON Artikel: http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,534690,00.html
ESA PM: http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2008/pr-05-08.html
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Moin,
(https://images.raumfahrer.net/up036880.jpg)
Dieser Staub-Reflexionsnebel umgibt den pulsierenden Stern RS Pup, der etwa zehnmal massereicher als die Sonne und für gewöhnlich 15.000 Mal heller ist. Tatsächlich ist RS Pup ein variabler Stern der Cepheiden-Klasse, das ist eine Klasse von Sternen, deren Helligkeit dazu verwendet wird, um die Entfernungen nahe gelegener Galaxien abzuschätzen - als einer der ersten Schritte bei der Erstellung einer kosmischen Entfernungsskala. Da RS Pup mit einer Periode von etwa 40 Tagen pulsiert, sind seine regelmäßigen Helligkeitsschwankungen - mit einer Zeitverzögerung - auch im Nebel zu sehen, gewissermaßen als Lichtecho. Das andernfalls unermessliche Licht von RS Pup wird hinter dem dunklen Streifen in der Bildmitte versteckt. Unter Verwendung neuer Messmethoden für Zeitverzögerung und Winkelgröße des Nebels erlaubt die bekannte Lichtgeschwindigkeit den Astronomen, die Entfernung von RS Pup geometrisch auf 6.500 Lichtjahre zu ermitteln mit einer bemerkenswert kleinen Unsicherheit von plus/minus 90 Lichtjahren. Als eindrucksvolle Leistung stellarer Astronomie liefert die echo-basierende Entfernungsmessung auch einen genaueren Wert für die tatsächliche Helligkeit von RS Pup und verbessert unter Berücksichtigung anderer Cepheiden die Kenntnisse der Entfernungen zu Galaxien jenseits der Milchstraße.
Zitat aus: der-orion.com
Jerry
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Moin,
Astronomen messen die Entfernung von *SN Ia*, indem sie die Helligkeit feststellen und daraus ergibt sich ein Entfernungswert, also je weniger Licht ankommt, desto weiter entfernt ist das Objekt. Somit werden u.a. auch die Entfernungen von Galaxien ermittelt. Der Weisheit letzter Schluss scheint das nun aber nicht mehr zu sein, denn Wissenschaftler haben in Meteoriten, die aus der Gründerzeit unseres Sonnensystem stammen, *Kohlenstoffhaare* entdeckt. Sie entstanden möglicherweise in heißem kohlenstoff-reichen Gas aus dem Sternwind der entstehenden Sonne. Wenn dem so sein sollte, ist anzunehmen, dass dieses Prozedere auch bei anderen Sterngeburten passierte und die nicht eingefangenen *Kohlenstoffhaare* noch heute im Universum herumschwirren. Und sie könnten dann die Sicht auf *SN* stören bzw. verwischen, besonders betroffen wären vermutlich Wellenlängen im nahen Infrarotbereich. Somit wäre es möglich, dass beobachtete *SN* nicht in der weiteren Entfernung auftraten, sondern dass sie um einiges näher zum Betrachter waren.
Als Bestätigung für diese neue Theorie geben die Wissenschaftler *SN* an, die weiter weg zu sein scheinen, aber in Galaxien auftraten, deren Entfernung man vorher als näher errechnet hatte.
Den genauen Nachweis dieser *Kohlenstoffhaare* konnte man bisher noch nicht bringen.
(https://images.raumfahrer.net/up035359.jpg)
Ist die Entfernungsangabe bei entfernten SN zu korrigieren?
Jerry
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Bonjour, ich habe dies Bild gesehen und dazu wird geschrieben: die Bögen auf dem Bild zeigen Galaxien in einer Entfernung von 13 Mrd. Lichtjahre. Sie werden sichtbar durch den Gravitationslinseneffekt der Vordergrundgalaxien, die ungefähr 2 Mrd. Lichtjahre entfernt sind.
(https://images.raumfahrer.net/up036879.jpg)
Das ist ja nichts Neues mehr, da wir solche Nachrichten neuerdings immer häufiger bekommen. Ich hätte gern gewußt, ob das nun die entferntesten Galaxien sind oder ob wir mangels entsprechender Teleskoptechnik nicht weiter schauen können? Ich kann mir eigentlich nicht vorstellen, daß genau in der Entfernung von 13 Mrd. Lichtjahren Schluß sein kann. Ausserdem hätte ich gern gewußt, wenn rund um uns herum Galaxien in der weitesten Entfernung von 13 Mrd. Lj aufgefunden werden, dann müßten wir doch der Mittelpunkt des Universum sein. Jac
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Ich kann mir so einiges da draußen nicht vorstellen, dazu ist mein Gehirn leider zu beschränkt :)..
Aber gut, die erste Frage kann ich vielleicht im Ansatz beantworten:
Der Urknall ereignete sich zwar schon vor ca. 13,7 Mrd. Jahren, allerdings bildeten sich die ersten Galaxien erst nach dem sog. Dunklen Zeitalter. Dies war ungefähr vor 13 Mrd. Jahren. Daher können keine älteren bzw. weiter entfernten Galaxien gefunden werden, da es sie einfach noch nicht gab.
Nun war das alles sehr einfach erklärt, das geht natürlich viel tiefer in die Materie, als Einstiegsliteratur empfehle ich den lesenswerten Wikipedia Artikel (http://de.wikipedia.org/wiki/Urknall).
Bei der zweiten Frage habe ich nur konfuses im Kopf, könnte vielleicht jemand anderes übernehmen :).
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Corsar schrieb:
Ausserdem hätte ich gern gewußt, wenn rund um uns herum Galaxien in der weitesten Entfernung von 13 Mrd. Lj aufgefunden werden, dann müßten wir doch der Mittelpunkt des Universum sein. Jac
Das würden die Bewohner einer solchen Galaxie auch meinen.
Da das Universum in alle Richtungen expandiert, können wir um den Mittelpunkt des Universums zu finden nur in der Zeit "zurückgehen", so 13,7 Mrd. Jahre. Dort war der Mittelpunkt.
Oder anders gesagt:
Einen räumlichen Mittelpunkt des Universums gibt es nicht, sondern nur einen "zeitlichen", nämlich den Zeitpunkt des Urknalls selbst.
Quelle:
http://www.astronews.com/frag/antworten/frage693.html
:)
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Moin Jac,
hier noch eine Ergänzung.
Nach den jetzigen Interpretationen der gängigen Theorien soll das Weltall vor 13,7 x 109 Jahren entstanden sein, so wird es zumindest hingerechnet. Also dürften sich *dahinter* keine weiteren Galaxien mehr befinden, da helfen auch keine besseren Optiken. Es sei denn, dass doch eines Tages eine oder mehrere weiter entfernte Galaxien sichtbar gemacht werden, dann würden natürlich alle Experten sofort alle bisherigen Theorien ein wenig *nachfrisieren* und dann hätten wir blitzschnell ein neues Datum der Entstehung des Weltalls (der Hubble-Parameter wurde auch einigemale umgeschrieben). Aber wie schon gesagt, nach dem jetzigen Stand sind die weitesten Galaxien max. 13,0 x 109 Lj entfernt.
*Mittelpunkt* würde ich nicht sagen; sondern *Doppelpunkt*.
Jerry
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http://de.rofl.to/unser-planet-ist-so-klein
keine entfernungen aber mal ein seeehr interessanter größenvergleich
sollte man noch auf galaxien ausweiten ;)
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Hallo Jerry,
*Mittelpunkt* würde ich nicht sagen; sondern *Doppelpunkt*.
Meinst du mit Doppelpunkt den räumlichen, sowie den zeitlichen Punkt? Oder wie ist das zu verstehen?
Kannst du das noch etwas weiter erläutern?
Dank dir,
Olli
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Moin Olli,
das war natürlich ironisch gemeint!
Jerry
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Ahhh....ok!
Jetzt leuchtet die Glühbirne bei mir auch, nachdem ich den Schalter gefunden hab ;)
Grüße, Olli
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Moin,
Milliarden und Billionen Km sind im Weltraum ein Katzensprung, der nur einen kleinen Teil des beobachtbaren Weltraums erreicht. In der Astronomie werden daher spezielle Längeneinheiten verwendet, die Entfernungen im All vergleichbar machen sollen.
Innerhalb unseres Sonnensystems geben Astronomen Entfernungen üblicherweise als ein Vielfaches des mittleren Radius der Erdbahn um die Sonne an. Diese *Astronomische Einheit"* (AE) beträgt 149.597.870.691 m. Sie hat sich eingebürgert, da man mit einigen Messmethoden die Resultate direkt in AE und nicht in Metern erhält. Der sonnennächste Planet, Merkur, befindet sich 0,39 AE von der Sonne entfernt, bei Jupiter sind es 5,2 und bei Neptun 30,1. Der Abstand zu *Proxima Centauri* beträgt 270.000 AE, 40.000.000.000.000 (Billionen) km oder 4,22 Lj.
Für das Weltall benutzen die Astronomen die Entfernungseinheit *Lichtjahr* (Lj). Die Strecke, die das Licht im Vakuum in einem Jahr zurücklegt, beträgt 9.460.730.472.580.800 m. Die für Abstände zwischen Sternen und Galaxien gebräuchliche Einheit ist aber die *Parallaxensekunde*, (Parsec / pc). Sie beruht auf der Entfernungsmessung sonnennaher Sterne. Infolge des jährlichen Umlaufs der Erde um die Sonne ändert sich scheinbar die Position eines solchen Sterns vor dem Hintergrund fester, weit entfernter Objekte. Das nennt man Parallaxe. (Grafik unten) Der Stern scheint im Laufe eines Jahres einen winzig kleinen Kreis, oder eine Ellipse, am Himmel zu beschreiben. Je weiter der Stern von der Erde entfernt ist, desto kleiner erscheint dieser Kreis. Ist der Radius des Kreises so klein, dass er von der Erde aus gesehen nur den 3.600sten Teil eines Winkelgrads (1 *Bogensekunde*) aufspannt, dann ist der Stern genau eine Parsec entfernt, das entspricht 3,26 Lj.
Info DLR (Teilzitat)
(http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph12/grundwissen/12entfernung/prallaxe.gif)
Grafik: physik.uni-muenchen
Jerry
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Ich hoffe dieser Platz ist jetzt hier richtig, um das Video zu hinterlassen und ich hoffe, es wurde nicht schon irgendwo gepostet hier im Forum!
Diese etwa 6 Minuten liefen mir auf onorbit.com (http://onorbit.com/) über den Weg und haben mich gerade eine geistige Reise erleben lassen! Ich habe immer noch Buckelhaut ::)!!! Klasse!!!
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Moin,
sieh mal hier >>> Himmelsschauspiel # 198 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=911.msg129271#new), aber wir lassen Deinen Beitrag hier drin.
Jerry