Expansion des Universums

Zitat von: Meagan am 13. Oktober 2009, 20:03:18

Jeden beliebigen Punkt ? Wir befanden uns innerhalb des Expansionsradiusses des Urknalls. Und zwar zu jedem Augenblick seit er passierte. Es gibt einen Raum hinter den Galaxien, in über 14Mrd Lichtjahren Entfernung, der leer ist !

Warum soll es kein Zentrum der Expansion geben ? Wo das ist , weiß zwar noch keiner (noch nicht), aber irgendwo ist es passiert. Schaut Euch mal den Prof. Lesch an. Der erklärt das sehr gut.

Daß das Universum selbst kein Zentrum hat ist logisch und plausibel.

Der Herr Lesch erklärt das in der Tat sehr gut, auch daß es kein Zentrum des Urknalls gegeben hat/geben kann...

http://www.br-online.de/br-alpha/alpha-centauri/alpha-centauri-big-bang-2001-ID1208425043440.xml

Ja, genau das ist es. Laßt uns ein Neutrinoteleskop  und einen Gravitationswellendetektor  bauen ! Dann werdet Ihr endlich verstehen, warum Frauen immer Recht haben  !

Raum gab es "vor" dem Urknall nicht, Raum ist erst damit entstanden und hat begonnen sich auszudehnen.

Wo es keine Materie und keine Teilchen und keine Schwingungen gibt, gibt es auch logischerweise keine Zeit. Es gibt leeren Platz, aber keinen Raum. Das ist doch logisch.

Eigentlich habe ich auch bloß versucht darzustellen, wie begrenzt unsere Sicht und unsere Möglichkeiten sind.

Moin Meagan,

Laßt uns einen Gravitationswellendetektor bauen !

Wieviele benötigst Du?

Wir haben: GEO600 (Deutschland/Großbritannien), VIRGO (Italien), TAMA300 (Japan) und LIGO (USA), dann kommt hoffentlich bald LISA (2019?).

Jerry

Moin Meagan,

Laßt uns einen Gravitationswellendetektor bauen !

Wieviele benötigst Du?

Wir haben: GEO600 (Deutschland/Großbritannien), VIRGO (Italien), TAMA300 (Japan) und LIGO (USA), dann kommt hoffentlich bald LISA (2019?).

Jerry

Ja, ich weiß, aber leider funktionieren sie nicht wie Teleskope, wo man ein hochauflösendes Bild bekommt.

Moin,

to A.D.: Hallo, dann gab es also eine Anfangsgeschwindigkeit, die bald eingeschlafen wäre und dann eine aktuelle Expansionsgeschwindigkeit, die Jetzt-Geschwindigkeit.

Langsam, langsam. Die richtige Anfangsgeschwindigkeit war während der inflationären Phase, für die man annimmt, dass innerhalb von 10^-33 s sich der ø des noch sehr jungen Universums um einen Faktor von mindestens 10²⁶ erhöht hat. Danach kamen dann die von Dir oben aufgezeigten unterschiedlichen Geschwindigkeiten.

Jerry

Bei den gesamten Betrachtungen der Expansion solltet ihr mal bedenken, daß der Blick durch das Rohr ein tiefer Bilick in die Vergangenheit ist. Bedenkt man , daß der Lebenszyklus einer Sonne einige Millionen bis Milliarden Jahren beträgt, sind viele Sonnen und Sternensysteme, die wir heute beobachten schon lange nicht mehr existent. Galaxien sind vielleicht wieder verschwunden oder neue entstanden.

Es wird immer die Möglichkeit geben, daß unsere Vermutungen zur Expansion, zu dunkler Energie und anderen Phänomänen auf Fehlern in der Beobachtung basiert.

Hallo,  das mit den Geschwindigkeiten habe ich jetzt kapiert. Dazu habe ich noch dies Bild gefunden

Ancient Type-Ia supernovae like SN 1997ff suggest that the universe once expanded at a slower rate then accelerated about 7.5 billion years ago

Es bleibt aber noch immer offen, was damit gemeint war

zumindest bis jetzt, obwohl es auch schon wieder Gegenstimmen gibt.

A.D.

Hallo
Ich habe gerade diesen Artikel gefunden.
http://www.astronews.com/news/artikel/2009/10/0910-033.shtml
Dort hat man einen Galaxienhaufen in einer Entfernung von 10,2 Milliarden Lj Entfernung entdeckt.
Der Galaxienhaufen enthält viele rötliche alte Sterne.
Alte Sterne sind 5-10 Milliarden Jahre alt.
Wenn man dazu noch die 10,2 Milliarden Jahre dazurechnet, müßten diese Sterne ja noch weit vor dem Urknall entstanden sein.
Kann das sein?
Oder wo liegt bei mir der Denkfehler?
Soll ja bei mir häufiger vorkommen

Gruß René

Stimmt das wären sie, aber nur wenn das Universum statisch wäre, was es nicht ist.

Kosmologische Zeit und Entfernung kann nahezu gleich angenommen werden für Objekte die sich in etwa gleich zueinander bewegen, wie z.B. beieinander liegende Sterne in unserer Galaxis.

Bei viel größeren Entfernungen kann man die relativistische (Stichwort Hubble) Geschwindigkeit der Ausbreitung des Universums nicht vernachlässigen und Entfernungsmessungen unterliegen daher der Zeitverzögerung im Sinne der speziellen Relativitätstheorie.

Hallo Nitro,

was du schreibst, stimmt zwar, beantwortet aber nicht Renés Frage (wenn ich sie richtig verstehe).

Aber klar, der Galaxienhaufen ist gerade so interessant, weil wir ihn sehen, wie er weniger als 4 Milliarden Jahre nach dem Urknall aussah. Renés Frage hing sich an dem Satz "alte, rote Sterne" auf. Das steht auch so in der entsprechenden Pressemitteilung und ist gelinde gesagt etwas unpräzise. René meint, Sterne seien erst "alt", wenn sie schon mindestens 5 Milliarden Jahre auf dem Buckel hätten. Mit "alt" sollte hier aber nur ausgedrückt werden, dass es sich nicht um kurzlebige Sterne handelt, die schon nach ein paar Dutzend Millionen Jahren den Löffel abgeben.

Ähnlich wie in unserer (zugegebenermaßen im Vergleich sehr alten Galaxie) wird es aber in dem Galaxienhaufen ebenfalls eine große Zahl an "roten Sternen" geben, also der Spektralklasse M. Innerhalb der Hauptreihe, also bei den Sternen die Wasserstoff fusionieren, sind Sterne der Spektralklasse M so genannte Rote Zwerge. Rote Zwerge stellen mit Abstand die häufigste Sternengattung dar.

Im betreffenden Galaxiencluster war theoretisch genug Zeit, dass extrem kurzlebige Sterne der Population III genug schwere Elemente produziert haben, dass Rote Zwerge entstehen konnten. Ab einer gewissen Zeit sollten sie also auch dort die häufigste Sternengattung darstellen und im Vergleich zu anderen Sternen dank ihrer Langlebigkeit "alt" sein. Zwar wie im Fall von JKCS041 höchstens 2-3 Milliarden Jahre, aber dennoch alt gegenüber schnellsterbenden Riesensternen.

Die Roten Zwerge in unserer Galaxie und galaktischen Nachbarschaft sind z.T. natürlich wesentlich älter (wer als erstes einen sterbenden Roten Zwerg sieht, bekommt einen Preis!).

Übrigens hatte Jerry hier bereits berichtet: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=510.msg121702#msg121702

Hallo Nitro,

Die Roten Zwerge in unserer Galaxie und galaktischen Nachbarschaft sind z.T. natürlich wesentlich älter (wer als erstes einen sterbenden Roten Zwerg sieht, bekommt einen Preis!).

Welchen denn? 

Und natürlich führen die relativistischen Effekte dazu, das wir dort die Sterne älter sehen als es intuitiv scheint. Die Hubble-Geschwindigkeit mag zwar nur durch die Expansion des Universums entstehen, hat aber ttrotzdem relativistische Auswirkungen. (Gut, das war mir ehrlich gesagt neu, leuchtet mir aber ein). Wenn man die Hubble-Konstante anwendet, kommt man auf eine Geschwindigkeit von 223789 km/sek, also knapp 74,6 % C. dadurch entsteht ein Zeitdehnungsfaktor von
1,5 woraus folgt das die 5 Mrd. Jahre alt aussehenden Sterne in nach Abzug der relativistischen Effekte 3,3 Mrd. Jahre alt sind, wodurch sich die Cronologischen Probleme auflösen.

... Zeitdehnungsfaktor von 1,5 woraus folgt das die 5 Mrd. Jahre alt aussehenden Sterne in nach Abzug der relativistischen Effekte 3,3 Mrd. Jahre alt sind, wodurch sich die Cronologischen Probleme auflösen.

Hallo 123...a,

das kann ich nicht nachvollziehen. Die Zeitdilatation führt dazu, dass wir Prozesse in dem Galaxienhaufen langsamer ablaufen sehen. D.h. aber nicht, dass Sterne plötzlich älter aussehen als sie es im Referenzsystems eines Beobachters in dem Galaxienhaufen vor ~10 Mrd. Jahren waren. Eher im Gegenteil.

Die Zahl von 5 Mrd. war völlig aus der Luft gegriffen. Von daher gibt es von vornherein keine "chronologischen Probleme".

Ansonsten hast du Recht: Der Galaxienhaufen JKCS041 entfernt sich doch ganz schön zackig von uns weg. Beschleunigt sich die Expansionsgeschwindigkeit weiter, verlieren wir ihn in ein paar Milliarden Jahren wohl völlig aus den Augen!

Beschleunigt sich die Expansionsgeschwindigkeit weiter, verlieren wir ihn in ein paar Milliarden Jahren wohl völlig aus den Augen!

Meinst Du damit, daß wir das Licht nicht mehr sehen, weil es sich dann komplett von uns wegbewegt, oder weil die Entfernung zu groß wird um das Licht noch einzufangen ?

Führt die extreme Geschwindigkeit, nicht dazu, daß wir das Objekt viel weiter draußen sehen, als es tatsächlich ist ?

Falsch herum. Die extreme Geschwindigkeit führt dazu, daß wir die Objekte viel Näher sehen, als sie eigentlich sind.
Schließlich hat so mancher Lichtstrahl schon so einige Millionen Jahre gebraucht, um uns jetzt den Standort eines Objektes zu zeigen, wo er vor einigen Millionen Jahren war.

Meinst Du damit, daß wir das Licht nicht mehr sehen, weil es sich dann komplett von uns wegbewegt, oder weil die Entfernung zu groß wird um das Licht noch einzufangen ?

Eher ersteres. Irgendwann wird die Relativgeschwindigkeit zwischen hier und dort dank Raumexpansion die Lichtgeschwindigkeit übersteigen. Jedes Signal was dann vor dort in unsere Richtung abgestrahlt wird, wird uns nie erreichen können, da der Abstand schneller wächst als das Licht ihn überwinden kann. Der Galaxienhaufen würde dann in dieser Situation aus unserer Perspektive den "kosmologischen Ereignishorizont" überwinden.

Zu dem Punkt von Voyager1: Wenn wir uns rein hypothetisch instantan in den Galaxienhaufen "beamen" könnten, hätten wir eine Entfernung von über 30 Mrd. Lichtjahren zurückgelegt (grob geschätzt). Der Haufen ist in den letzten 10 Mrd. Jahren, die sein Licht brauchte um uns zu erreichen, eben noch ein ganzes Stückchen weiter geflogen.

Gruß,
Timo

Noch eine kurze Anmerkung: Galaxienhaufen können theoretisch auch noch sichtbar sein, wenn die die kosmologische Geschwindigkeit, mit der sich der Haufen entfernt, die Lichtgeschwindigkeit überschreitet, auch dann, wenn dies schon immer so war.

Sorry, die Anmerkung habe ich nicht verstanden.

Moin eumel,

ich wollte damit nur andeuten, dass es nicht so einfach ist, wie ich es oben dargestellt habe.

Man muss bedenken, dass wir bei sehr weit entfernten Objekten mit so langen Lichtlaufzeiten zu tun haben, dass sich die Hubblekonstante/ der Skalenfaktor in dieser Zeit erheblich geändert hat und dass die Metrik zur Beschreibung der Raumzeit eben auch eine temporale Komponente hat. D.h. u.a. dass die Lichtgeschwindigkeit insofern nicht konstant ist, als dass sich das Verhältnis von Raum- und Zeitkoordinaten ändern kann. Hubble Sphäre, Ereignishorizont und Partikelhorizont^* sind eben nicht ein und dasselbe. Schau dir mal hier die Diagramme auf S. 3 an: http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0011/0011070v2.pdf

Wichtige Konzepte um das genauer zu verstehen sind die sich mit dem Hubble-Fluss mitbewegenden Koordinaten ("comoving coordinates") und die damit verbundene kosmologische Zeit ("cosmological time"), sowie die Abhängigkeit der Hubblekonstante (eigentlich ist es ja keine Konstante ) vom Skalenfaktor, der die Krümmung des Universums anzeigt. Ebenso ist der z-Faktor, also die Rotverschiebung zeitabhängig.
Zusammengenommen führt dies zu der zunächst paradox erscheinenden Situation, dass uns Licht von Galaxien aus dem frühen Universum erreichen kann, deren Rotverschiebung eine überlichtschnelle Abstandsänderung anzeigt.  

^{*Die deutschen Wikipediaeinträge sind entweder schlecht oder nicht vorhanden, daher nur englische.}

Danke, Kreuzberga!
Ich hatte mal wieder vergessen, daß wir über solche gewaltigen Distanzen nicht mehr einfach geradeaus gucken können, wenn die dazwischen liegende Raumzeit in Veränderung (Expansion) ist.

Hallo,
hier mal eine Frage über die ich mir schon seit einiger Zeit den Kopf zerbreche:
Es geht um die Expansion des Weltalls. Fast alle kennen das Gedankenspiel mit dem Luftballon; ein Ballon wird aufgeblasen und alle Punkte auf ihm entfernen sich voneinander. Im Universum entsteht also neuer Raum zwischen Galaxien (Ballon = Universum, Punkte = z.B. Galaxien). So müsste doch auch innerhalb der Galaxien neuer Raum entstehen (Die Punkte auf dem Ballon werden ja auch größer) und würde dann die Expansion des Raumes innerhalb der Galaxien der Gravitation entgegenwirken? Andere Sichtweise: Zwischen Atomkern und Elektronen (Atomhülle) befindet sich Raum. Der Durchmesser der Atomhülle ist ca. 100.000 mal größer wie der Radius des Atomkerns. D.h., daß wir alle und alle Materie fast nur aus Raum bestehen. Auf die Expansion des Universums bezogen müsste ja auch im Raum zwischen Atomkern und Atomhülle neuer Raum entstehen, wirkt die Neubildung des Raumes dann der elektromagnetischen Kraft entgegen? Wenn zwischen Protonen und Neutronen im Atomkern auch Raum ist, dann müsste doch auch dort Raum expandieren und der starken Kernkraft entgegenwirken?
Sehe ich das falsch? Hat jemand Ahnung davon?
Ich bin auf Eure Antworten gespannt.   

Gruß Christian

PS: Sorry, der Thread hätte wohl hier her gehört: Fragen und Antworten: Astronomie

Mahlzeit!

Viel Ahnung habe ich davon auch nicht, aber vielleicht hilft dir das hier weiter:
http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/257893.html

Gruß
Peter

Ich glaub mal gelesen zu haben bei einer Diskussion zum sogenannten BigRip, das es so tatsächlich ist, nur das die Gravitation dagegen arbeitet und wenn die Ausdehnung exponentiell größer wird irgendwann die Galaxien zerrissen werden. Kann mich aber auch irren.

Auf jeden Fall ist es um den "Big Rip" eher ruhig geworden.

Hier an dieser Stelle wurde vor kurzem übrigen schonmal darüber diskutiert:

https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=628.msg206971#msg206971

Vielleicht hilft dir das ein bisschen weiter.

Hallo,
Eure Meinungen und Link´s waren sehr hilfreich. Danke.   
Für alle, die noch etwas zu Big Rip lesen wollen, hier eine Beschreibung auf Wikipedia:
http://de.wikipedia.org/wiki/Big_Rip
oder hier:
http://www.drillingsraum.de/room-universe_end/ende_universum.html

Gruß Christian

Ich möchte keinen Thread eröffnen, aber ich denke es passt hier rein:

http://www.raumfahrer.net/news/?13122012173109.shtmlh

Mein Wissensstand:
Das Universum expandiert. aber zeitlich nicht gleichförmig, zuerst sehr schnell, dann langsamer und seit die Dunkle Materie/Energie überwiegt inflationär (da gibt es weiter oben ein Diagramm, erinnert mich an eine Grabvase).
Je weiter wir in der Zeit zurückschauen und z.B. frühe Galaxien in 13.7 Mrd. LJ beobachten, sehen wir sie ja auch in einer frühen Phase der "Raumexpansion", der Raum ist schon da, wir könen die Galaxis ja sehen, aber wie messen wie die Geschwindigkeit, wie das Alter der Galaxie, die Hubble-Konstante müste doch eigentlich von der Expansionsgeschwindikeit des Universums abhängen und damit vom Alter der beobachteten  frühen Galaxien variieren?

Ist das so?
Knoten im Hirn, ein dreidimensionaler Sven