comoving radial distance

Inkow

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hallo Leute,

ich habe eine Verständnisfrage zum Thema comoving radial distance bei der Expansion des Weltalls.

Wenn uns heute das Licht einer 12.500.000.000 Lichtjahre entfernten Galaxie erreicht, wie weit ist dann diese Galaxie heute ungfähr von uns entfernt.

und wie weit war sie ungefähr von uns entfernt, als sie das Licht ausgesand hat.

kann jemand dazu was sagen ??


Danke und viele Grüße
Inkow
 
F

fspapst

Gast
Wenn uns heute das Licht einer 12.500.000.000 Lichtjahre entfernten Galaxie erreicht, wie weit ist dann diese Galaxie heute ungfähr von uns entfernt.
Hervorhebung durch fspapst

Das Licht ist aus der Entfernung von 12.5 Mlr. LJ gekommen. Das beantwortet schon deine Frage nach der Entfernung, als diese Galaxis ihr Licht ausgestrahlt hat.
Die Entfernung "heute", bezieht sich auf ein über Licht schnelles (gedachtes) Bezugssystem. Das hat eigentlich keine Bedeutung, aber durch die kosm. Expansion ist die "heute" sicherlich sehr viel weiter weg. :) Die Quantifizierung überlasse ich den Mathegenies.

Gruß
FS
 

Aragorn

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Das Licht ist aus der Entfernung von 12.5 Mlr. LJ gekommen. Das beantwortet schon deine Frage nach der Entfernung, als diese Galaxis ihr Licht ausgestrahlt hat.
Nö. Als das Licht dieser Galaxies vor Milliarden Jahren losflog, war der Skalenfaktor kleiner als heute. Ergo war die damalige Entfernung kleiner als 12,5 Mrd LJ. Die Lichtlaufzeit beträgt 12,5 Mrd LJ. Dies ist weder die damalige noch heutige Entfernung der Galaxies. Heute ist diese Galaxies weiter als 12,5 Mrd LJ entfernt, weil die Wegstrecke die das Photon bereits zurückgelegt hat, ebenfalls gedehnt wird.

Die Entfernung "heute", bezieht sich auf ein über Licht schnelles (gedachtes) Bezugssystem.
Verstehe ich nicht. Die Entfernung "heute" ist diejenige, welche ein hypothetisch unendlich schnelles Raumschiff zurücklegen müßte (-> die Rakete müßte so schnell sein, daß sich der Skalenfaktor während des Fluges kaum ändert).
Die Lichtgeschw. reicht dazu bei weitem nicht aus.

Die Angabe einer Entfernung sollte auf die gleiche kosmologische Zeit bezogen werden. Für die 12,5 Mrd LJ trifft das nicht zu.
Die ist ein Mischmasch aus Entfernungen bezogen auf die kosmologische Zeit "heute minus 12,5 Mrd Jahre" und heute.

Gruß Helmut
 
Zuletzt bearbeitet:

Ich

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Das Licht ist aus der Entfernung von 12.5 Mlr. LJ gekommen. Das beantwortet schon deine Frage nach der Entfernung, als diese Galaxis ihr Licht ausgestrahlt hat.
Das ist das Problem mit diesen Entfernungsangaben.Wäre die Galaxis zum Aussendezeitpunkt 12,5 GLj entfernt gewesen, hätte uns das Licht noch nicht erreicht, das wäre erst in ~25 Gj der Fall.
Vermutlich ist es die Lichtlaufzeit, dann ist diese Galaxie jetzt 26 GLj entfernt und war zum Sendezeitpunkt 4,3 GLj entfernt.
Quelle: Cosmology Calculator und Excel.
 
F

fspapst

Gast
Wäre die Galaxis zum Aussendezeitpunkt 12,5 GLj entfernt gewesen, hätte uns das Licht noch nicht erreicht, das wäre erst in ~25 Gj der Fall.
Vermutlich ist es die Lichtlaufzeit, dann ist diese Galaxie jetzt 26 GLj entfernt und war zum Sendezeitpunkt 4,3 GLj entfernt.

Demnach ist also die Entfernungsbestimmung nur ein rechnerischer Wert der sich auf die Expansion und Lichtgeschwindigkeit bezieht, aber die tatsächliche Entfernung zur Zeit der Lichtausstrahlung nicht angibt. :cool:

Also ist meine Antwort doch wieder richtig? Denn die Frage lautete: "...heute das Licht einer 12.500.000.000 Lichtjahre entfernten Galaxie erreicht"
Allerdings würde uns das Licht halt heute nicht erreichen können, denn die Beobachtung würde, nach meinem jetzigen Verständnis, hinter dem Mikrowellen-Hintergrund liegen. :eek:

Ich finde das Thema mal wieder verwirrend, weil ich mich mit diesen Größen zu wenig auseinander gesetzt habe, merke ich gerade. Danke für die Links. die nehme ich mir mal vor. :)

Gruß
FS
 

Ich

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Demnach ist also die Entfernungsbestimmung nur ein rechnerischer Wert der sich auf die Expansion und Lichtgeschwindigkeit bezieht, aber die tatsächliche Entfernung zur Zeit der Lichtausstrahlung nicht angibt.
Alle Entfernungsangaben sind rechnerische und modellabhängige Werte. Messen kann man die Rotverschiebung und die Leuchtkraft, bei ausgedehnten Quellen eventuell auch noch die Winkelgröße, und das war's.
Wann immer eine kosmologische Entfernungsangabe in Lichtjahren auftaucht, ist die ausgerechnet worden, indem man solche Messgrößen in das jeweils favorisierte Modell einsetzt. Dieses wiederum wird ermittelt, indem man alle verfügbaren Beobachtungen bestmöglich unter einen Hut bringt.
Kosmologen geben deswegen Entfernungen einfach als Rotverschiebung an, da weiß man, was man hat.
Pressemitteilungen bevorzugen die Lichtlaufzeit (d.h. Empfangszeit - Sendezeit in den Koordinaten, die ich im anderen Thread beschrieben habe), weil da am wenigsen Erklärungsbedarf ist. Das ist weder die jetzige Entfernung, noch die damalige.
Also ist meine Antwort doch wieder richtig? Denn die Frage lautete: "...heute das Licht einer 12.500.000.000 Lichtjahre entfernten Galaxie erreicht"
Allerdings würde uns das Licht halt heute nicht erreichen können, denn die Beobachtung würde, nach meinem jetzigen Verständnis, hinter dem Mikrowellen-Hintergrund liegen.
Das kann uns prinzipiell nicht erreicht haben, weil das Sendeereignis (wann immer es war) außerhalb unseres jetzigen Partikelhorizonts liegt. Das Licht hatte einfach noch nicht genug Zeit, zu uns zu gelangen.
 
F

fspapst

Gast
Das kann uns prinzipiell nicht erreicht haben, weil das Sendeereignis (wann immer es war) außerhalb unseres jetzigen Partikelhorizonts liegt. Das Licht hatte einfach noch nicht genug Zeit, zu uns zu gelangen.

Danke, dann lag ich also doch nicht "ganz" daneben. :)
 

Inkow

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hallo Leute,

vielen Dank für die Antworten.


ja, 12,5 GLj Lichtlaufzeit.

Ich schrieb:
Vermutlich ist es die Lichtlaufzeit, dann ist diese Galaxie jetzt 26 GLj entfernt und war zum Sendezeitpunkt 4,3 GLj entfernt.

Wenn ich es also richtig verstehe hat diese Galaxie vor 12.500.000.000 Jahren
ein Photon ausgestrahlt.

Damals war sie "nur" 4.300.000.000 Lichtjahre entfernt, was bedeutet, dass uns das Licht schon nach 4.300.000.000 Jahren erreicht hätte wenn das Weltall sich seit damals nicht ausgedehnt hätte.

Da das Weltall sich aber ausdehnt, erreicht uns das Licht nun "erst" nach 12.500.000.000 Jahren und die Galaxie befindet sich in einer Entfernung aus der ein Photon 26.000.000.000 Jahre benötigen würde um uns zu erreichen, wenn sich das Weltall nicht weiter ausdehnen würde.


wie wäre es denn, wenn anstelle des Photons ein Tennisball mit v = 9,9999999999999999 % c abgeschossen worden wäre ??
- naja ich glaub darüber muss ich nochmal nachdenken ...

thx auf jeden Fall ....

Gruss
Inkow
 
F

fspapst

Gast
So wie du, habe ich es auch verstanden.

Und bei einem Tennisball:
wie wäre es denn, wenn anstelle des Photons ein Tennisball mit v = 9,9999999999999999 % c abgeschossen worden wäre ??
würde es ganz ähnlich sein, nur wegen der 0,00000000000000001% würde der Tennisball halt die gestreckten 0,00000000000000001%, also über den Daumen 0,0000000000002% später bei uns ankommen. :)

Man möge mir das rechnen mit einem Daumen verzeihen. Ich kann halt nur bis 1 ... (*würg*) :D

Gruß
FS
 

Ich

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wie wäre es denn, wenn anstelle des Photons ein Tennisball mit v = 9,9999999999999999 % c abgeschossen worden wäre ??
Wenn du noch eine 9 dazu tust (vorne), dann kommt er ungefähr gleichzeitig an und vernichtet das HST in einer 1000000-Gigatonnen-Explosion. Das hilft uns auch nicht weiter.

Der Rest stimmt.
 
Zuletzt bearbeitet:

Inkow

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99,999... % natürlich thx.

ä aber mit dem tennisball bin ich mir noch unsicher .

dann waere ja kein unterschied ob der Raum expandiert oder ob sich die Galaxie durch den raum bewegt,

aber wie gesagt ich denke nochmal weiter ....

thx und Gruss
Inkow
 

Ich

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dann waere ja kein unterschied ob der Raum expandiert oder ob sich die Galaxie durch den raum bewegt,
Erstens: Warum? 99,9..%c geht doch wohl unter "fast Lichtartig" durch.
Zweitens: Sag ich doch. Wenn man Gravitation und derlei vernachlässigt, gibt es tatsächlich eine (etwas fantastische) Anordnung von Galaxien, die dieselben Beobachtungen ergibt. Da es aber Gravitation gibt, und die Dinger auch noch beschleunigt auseinanderstreben, ist die Idee des "expandierenden Raums" ohne Alternative.
Undsoweiter.
 

Orbit

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Wie kommt es eigentlich, dass bei den Grundeinstellungen im calculator die angular size distance DA bei z = 1,645 am grössten ist?
 

Ich

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Wie kommt es eigentlich, dass bei den Grundeinstellungen im calculator die angular size distance DA bei z = 1,645 am grössten ist?
Schau mal auf die Entfernung zur Sendezeit, "comoving radial distance"/(1+z).
 

Inkow

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Hallo Leute,

Dann hat das Licht also in 12.5 Gy eine Strecke zurückgelegt, die sich in dieser Zeit
um 21.7 Gly auf 26 Gly gedehnt hat.

Wenn das Weltall nun weniger stark expandieren würde, könnte es auch so sein, - je nachdem wie viel weniger, das sich diese Strecke um 8.7 Gly genau auf 12.5 ausgedehnt hätte.

Ich glaube, bei dieser Expansionsstärke würde ein sehr interessanter Aspekt auftauchen wenn man die Zeitdilatation berücksichtigt und einen Ort betrachtet, der sich genau mit c entfernt.

Aber so ist es ja nicht (nach den heutigen Modellen).

Kann eventuell jemand sagen wie man eigentlich die stärke der Expansion bestimmt ?

Vielen Dank
und Gruss
Inkow
 

Ich

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Dann hat das Licht also in 12.5 Gy eine Strecke zurückgelegt, die sich in dieser Zeit
um 21.7 Gly auf 26 Gly gedehnt hat.
Sozusagen.
Wenn das Weltall nun weniger stark expandieren würde, könnte es auch so sein, - je nachdem wie viel weniger, das sich diese Strecke um 8.7 Gly genau auf 12.5 ausgedehnt hätte.
Nein. Wenn sich die Strecke während der Laufzeit auf 12,5 Gly ausdehnt, kann das Licht dafür keine 12,5 Gly brauchen.
Ich glaube, bei dieser Expansionsstärke würde ein sehr interessanter Aspekt auftauchen wenn man die Zeitdilatation berücksichtigt und einen Ort betrachtet, der sich genau mit c entfernt.
Auch nicht wirklich. Diese "Entfernungsgeschwindigkeit" ist eine Koordinatengeschwindigkeit (wenn überhaupt), die kann man nicht einfach in die Formel für Zeitdilatation reinhacken. Wenn du die Geschwindigkeiten korrekt vergleichst, dann kommt als Dopplerfaktor immer dieselbe endliche Rotverschiebung raus, die man auch aus der Expansion errechnen würde.
Kann eventuell jemand sagen wie man eigentlich die stärke der Expansion bestimmt ?
"Stärke der Expansion" ist wohl die Hubblekonstante. Die misst man für kleine Rotverschiebungen, indem man eben die Rotverschiebung einer Galaxie sowie ihren Abstand bestimmt. Vor allem der Abstand ist schwierig zu messen. Hier steht, wie man auf den heute verlässlichsten Wert gekommen ist.
 

Inkow

Registriertes Mitglied
hallo Ich,

Ich schrieb:
Nein. Wenn sich die Strecke während der Laufzeit auf 12,5 Gly ausdehnt, kann das Licht dafür keine 12,5 Gly brauchen.

vielen Dank für die Antwort.

Stimmt! ich habe irgendwie nicht gesehen das sich ja der ganze Raum sowohl vor dem Licht als auch hinter dem Licht ausdehnt und dass das Licht deswegen immer weniger Zeit brauchen muss als es für die ganze Strecke brauchen würde.

...

Gruss
Inkow
 
F

fspapst

Gast
Hall Inkow,

das ist für jeden Leihen sehr gut ausgedrückt:
Stimmt! ich habe irgendwie nicht gesehen das sich ja der ganze Raum sowohl vor dem Licht als auch hinter dem Licht ausdehnt und dass das Licht deswegen immer weniger Zeit brauchen muss als es für die ganze Strecke brauchen würde.
So macht Wissenschaft auch dann Spaß, wenn man keine Zeit hat, sich mit der Mathematik dahinter zu befassen oder diese sowiso nicht verstehen würde. :eek:

Gruß
FS
 

Inkow

Registriertes Mitglied
hi, (kleiner Nachtrag ...)

Ich schrieb:
Nein. Wenn sich die Strecke während der Laufzeit auf 12,5 Gly ausdehnt, kann das Licht dafür keine 12,5 Gly brauchen.
Ausser man würde annehmen, das die Geschwindigkeit mit der sich das Licht gegenüber dem expandierenden Raum fortbewegt früher deutlich schneller war als heute.

aber diese Vorstellung ist wohl abwegig, da ja c dann nicht konstant wäre und somit ist es nur eine rein mathematische Möglichkeit.

Gruss & happy X-mas ...
Inkow
 
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