Galaxienflucht

[Inkow]

Hi, nochmal vielen Dank für Eure Antworten

Wenn ich es richtig verstehe, und die "Beschleunigung" (im Sinne der
immer schnelleren Abstandsvergrösserung ohne Krafteinwirkung) der
kräftefreien (geodätischen) Bewegung der galaktischen Supercluster auf die Geometrie
der Raumzeit zurückzuführen ist, so wie bei der
Gravitation, dann besteht das Universum zu 5 % aus Materie
und Strahlung, zu 25 % aus dunkler Materie und die restlichen 70 % sind
Geometrie.

Kann man das so sagen ?

Den Schluss verstehe ich nicht. Die Erde ist im Mittelpunkt, ok, aber auch jeder andere Cluster kann das für sich beanspruchen. Gravitationskräfte und -potentiale kann man durch einfache Koordinatentransformationen entsprechend anpassen, das sind wie gesagt nur Scheinkräfte und-potentiale.

Ich meine es so:

Wenn die Zeit überall gleich schnell vergeht, so wie bei FRW aufgrund
der konstanten Krümmung angenommen, dann kann die Eigenzeitmaximierung
nicht zu immer schneller waxenden Abständen führen.

Bzw. wenn die Eigenzeitmaximierung dazu führt, dann kann die Krümmung
nicht konstant sein und ein anderer Supercluster würde unsere Zeit
schneller sehen und wir seine langsamer, so wie im Gravitationsfeld.

LG
Inkow

 

[Bernhard]

Hallo Inkow,

und die restlichen 70 % sind
Geometrie.

die restlichen 70% werden als Dunkle Energie bezeichnet und was das genau ist weiß man nicht. Man könnte es auch kosmologische Konstante nennen, falls das besser gefällt.

Die Geometrie ist dagegen immer eine Folge der realen Energieverteilung. Beide Seiten der Medaille sind über das Gleichheitszeichen der einsteinschen Feldgleichungen miteinander verknüpft.
MfG

 

[Dgoe]

Hallo Herr Senf,

wie hoch ist denn die höchste je gemessene Rotverschiebung?

Gruß,
Dgoe

 

[ralfkannenberg]

wie hoch ist denn die höchste je gemessene Rotverschiebung?

A candidate redshift z ~ 10 galaxy and rapid changes in that population at an age of 500 Myr (R.J. Bouwens, G.D. Illingworth et al.)

Expanded Search for z ~ 10 Galaxies from HUDF09, ERS, and CANDELS Data: Evidence for Accelerated Evolution at z > 8? (P. A. Oesch, R. J. Bouwens, G. D. Illingworth)

 

[Kibo]

Da man das nicht physikalisch unterscheiden kann, ist beides erlaubt.

Hallo Ich,

Ich könnte mir vorstellen, das man das irgendwann in der Zukunft mal unterscheiden kann. (In dem man lange genug misst, oder tatsächlich mal einen physikalischen Unterschied feststellt.)

 

[Kibo]

Hallo Ralf,

Das überbiete Ich:

Hintergundstrahlung von 3000 K ziemlich genau rotem Licht runter auf 3k Mikrowellenstrahlung.

 

[ralfkannenberg]

Hallo Ralf,

Das überbiete Ich:

Hintergundstrahlung von 3000 K ziemlich genau rotem Licht runter auf 3k Mikrowellenstrahlung.

Hallo Kibo,

kein Problem, dann setze ich den Neutrino-Hintergrund; die wurden 2 Sekunden nach dem Urknall abgestrahlt, nicht erst 380000 Jahre nach dem Urknall. Wenn Du lieber eine Temperatur hast: 1.95 K. Da fängt dann das Spiel mit den Zehnerpotenzen für z an


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[ralfkannenberg]

Hallo zusammen,

ich möchte diesen schrecklichen Links noch einen Namen geben:

Galaxie UDFy-38135539, Rotverschiebung z=8.6
Galaxie UDFj-39546284, Rotverschiebung z=10.3

Nachzulesen in der immer besser werdenden Wikipedia zum Thema: Rotverschiebung


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[ralfkannenberg]

kein Problem, dann setze ich den Neutrino-Hintergrund; die wurden 2 Sekunden nach dem Urknall abgestrahlt, nicht erst 380000 Jahre nach dem Urknall. Wenn Du lieber eine Temperatur hast: 1.95 K. Da fängt dann das Spiel mit den Zehnerpotenzen für z an

Und das ist noch längstens nicht das Ende der Skala: der kosmologische Gravitationswellen-Hintergrund der Inflationsphase bringt da nochmals 15 Zehnerpotenzen mehr; nachzulesen in der englischen Wikipedia zum Thema Redshift.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[pane]

Hintergundstrahlung von 3000 K ziemlich genau rotem Licht runter auf 3k Mikrowellenstrahlung.

Woher weiß man dass die Hintergrundstrahlung ursprünglich 3000 K warm war? Gibt es da Spektrallinien in der Hintergrundstrahlung?

 

[FrankSpecht]

Woher weiß man...

Steht doch im von Kibo verlinkten Wiki-Text, dessen URL du selber noch rezitierst:

bis schließlich bei einer Temperatur von etwa 3000 Kelvin Protonen und Elektronen elektrisch neutralen Wasserstoff bilden konnten, was in der Physik als Rekombination bezeichnet wird. Das Fehlen freier Elektronen und Protonen führte dazu, dass die Strahlung nicht mehr durch Thomson-Streuung von Photonen mit der Materie wechselwirken konnte – das Universum wurde „durchsichtig“.

Also: Aus der Teilchenphysik weiß man, dass bei einer Temperatur von mehr als 3000 K ein Strahlungs-Materie-Gemisch für Photonen nicht durchsichtig ist. Die Energie der Photonen ist so hoch, dass sie von Atomen vollständig absorbiert werden.

Die erste elektromagnetische Strahlung des Universums kann uns also erst erreichen, seit die Temperatur auf 3000 K und darunter gefallen ist (Entkopplung der Strahlung). Dieses erste Licht erreicht uns heute als 3K-Hintergrundstrahlung.

 

[pane]

Aus der Teilchenphysik weiß man ...

Danke, das wars, das war mir nicht klar. Aber das hieße doch, dass alles was wärmer als 3000 K ist, nicht durchsichtig ist. Oder gilt das nur für Wasserstoff? Oder mache ich wieder einen Denkfehler?

Gruß pane

 

[ralfkannenberg]

Aber das hieße doch, dass alles was wärmer als 3000 K ist, nicht durchsichtig ist. Oder gilt das nur für Wasserstoff? Oder mache ich wieder einen Denkfehler?

Hallo Pane,

na ja, hast Du schon mal durch die Sonne (mit einer SoFi-Brille - nie von blossem Auge !!) hindurchgeschaut ? - Die ist ja über 3000 K warm und besteht im Wesentlichen aus Wasserstoff, einem Gas, welches auf der Erde meines Wissens durchsichtig ist.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Herr Senf]

Galaxie UDFy-38135539, Rotverschiebung z=8.6
Galaxie UDFj-39546284, Rotverschiebung z=10.3

Gelegenheit, um die Diskussion "Bewegung versus Expansion" mal durchzurechnen:
Bei einer kosmologischen Rotverschiebung von zk=10 beträgt die "Fluchtgeschwindigkeit" 0,984c = 295.000 km/s.
Die relativistische Zeitdilatation würde ZDr=5,62 betragen, ergibt aber nur eine Rotverschiebung von rz=4,62.
Die kosmologische Zeitdilatation, eine Art Zeitlupe, wird dagegen mit ZDk=11 gemessen also 11*To.
Die Pekuliarbewegung der Galaxien gegen den kosmischen Hintergrund sind im Schnitt kleiner 1000 km/s.
D.h. die "Relativbewegung" von Sende- und Empfängergalaxie "im Ruheraum" führt zu keiner relativistischen Zeitdilatation.
Damit ist der Dopplereffekt keine Erklärung für die Rotverschiebung durch Expansion, nur die Dehnung der Wellenlänge.
Grüße Senf

 

[Bernhard]

Gelegenheit, um die Diskussion "Bewegung versus Expansion" mal durchzurechnen:

Hallo Herr Senf,

es gab dazu schon mal hier http://www.quantenforum.de/viewtopic.php?f=7&t=597 eine längere Diskussion mit einigen Rechnungen und vor allem einer koordinatenunabhängigen Formel zur Berechnung der Rotverschiebung: http://philpapers.org/rec/BRIASD , die scheinbar auf E. Schrödinger zurückgeht. Dort sieht man sehr schön, dass sich die Rotverschiebung prinzipiell immer aus einem Dopplereffekt bei Quelle und Empfänger (lokaler Effekt, falls vorhanden) und der Raumdehnung (globaler Effekt) zusammensetzt. Der "Brill-Abschnitt/Punkt" war damals, glaube ich online zu bekommen und wurde von TomS in die Diskussion eingebracht. Falls Du eine Kopie haben willst, genügt eine PN an mich mit eMail-Adresse.
MfG

 

[Dgoe]

Aha,

bin etwas sammeln gewesen, jetzt zur engeren Grenze:

hier (Wikipedia) steht

Gravitativ gebundene Objekte wie Galaxien oder Galaxienhaufen expandieren nicht, denn sie sind durch ihre Eigengravitation von der allgemeinen Expansionsbewegung (beschrieben durch die Friedmann-Gleichungen) entkoppelt.
(...)
Bereits ab Entfernungen von wenigen 100 Megaparsec ist der Anteil des Dopplereffekts verschwindend gering.
(...)
Die kosmologische Rotverschiebung beginnt bereits ab Entfernungen von wenigen hundert Megaparsec die Rotverschiebung durch Relativbewegung (Dopplereffekt) zu dominieren.

Hier (MPA-Garching) die Größe von Galaxienhaufen:

6h[SUP]-1[/SUP] Mpc

Was ist das h? "Hundert, hundred"? Sind 6h[SUP]-1[/SUP] Mpc = 60 Mpc??

Hier (Wikipedia) dann

Im Durchschnitt sind solche Haufen 50 Mpc voneinander entfernt.

Nun zu Superhaufen wie Laniakea (Wikipedia)

Bei Laniakea handelt es sich um den lokalen Supergalaxienhaufen. Er umfasst neben der Milchstraßengalaxie etwa 100.000 Galaxien.[1] Seine Ausdehnung beträgt 520 Millionen Lichtjahre bzw. 160 Megaparsec.[2]

und Filamente (Florian Freistetter, Astrodicticum Simplex)

Auch die Superhaufen selbst bilden Strukturen: man nennt sie “Filamente” und sie sind wirklich gewaltig! Die – wieder sehr originell benannte – “Große Mauer” beispielsweise ist 500 Millionen Lichtjahre lang
(...)
die große Mauer ist zwar groß. Aber die “Sloan Great Wall” stellt selbst sie in den Schatten. Dieses Filament hat eine schwindelerregende Länge von über 1.3 Milliarden Lichtjahren!

und jetzt kommt's (weiter im Text):

Das ist aber dann doch etwas zu groß; die Galaxienhaufen der Sloan Great Wall sind nicht gravitativ aneinander gebunden und werden sich in der Zukunft wieder in separaten Haufen aufspalten.

Irgendwie muss es da doch wohl einen fließenden Übergang geben. Dieses 'gravitativ Gebundene' erscheint mir jedenfalls nicht gerade wohldefiniert.

Gruß,
Dgoe

 

[Bernhard]

Hallo Dgoe,

Was ist das h?

Keine Ahnung. Habe ich so noch nie gesehen.

Dieses 'gravitativ Gebundene' erscheint mir jedenfalls nicht gerade wohldefiniert.

'gravitativ gebunden' bedeutet, dass sich der Abstand nicht ändert. Problematisch ist der Abstandsbegriff, denn der ist nicht eindeutig: http://arxiv.org/abs/gr-qc/0506032 (und andere Preprints von V. Bolos)
MfG

 

[ralfkannenberg]

Hier (MPA-Garching) die Größe von Galaxienhaufen:

Was ist das h? "Hundert, hundred"? Sind 6h[SUP]-1[/SUP] Mpc = 60 Mpc??

Hallo Dgoe,

h ist vermutlich nicht die Plancksche Konstante. Ich bin nicht genügend vom Fach, um das ganze beurteilen zu können, was ich gefunden habe ist das hier:

Kapitel 5: Beobachtungen der groß räumigen Strukturen aus Überblick Kosmologie, Peter Schneider, Institut f. Astrophysik u. Extraterrestrische Forschung der Universität Bonn.

Und weiter oben wird da auch ein h in diesem Zusammenhang genannt:

Kapitel 2: Ein expandierendes Universum, und da steht in der Formel (1): h ungefähr 0.65±0.1


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Bernhard]

und da steht in der Formel (1): h ungefähr 0.65±0.1

Das erscheint mir sinnvoll. h ist (vermutlich) also eine Hilfsvariable und ich erinnere daran, dass die Plancksche Konstante ebenfalls mit h bezeichnet wird, weil sie Planck anno dazumal angeblich auch als Hilfsvariable in seinen Notizen benutzt und bezeichnet hatte .
MfG

 

[Dgoe]

h ist vermutlich nicht die Plancksche Konstante.

Hallo Ralf,

ja, das hielt ich auch für abwegig. Zufällig nur auch ein h.

h ungefähr 0.65±0.1

Das wäre doch ein Wert für die Hubble-Konstante (mal 100), etwas wenig nur im Vergleich.

Aber was hat die bei der Größenangabe zu suchen?
Ich glaube, die ist gar nicht gemeint, 'hundred' tippe ich immer noch, was nur seltsam umständlich erscheint, nicht wirklich plausibel.

Gruß,
Dgoe