Altersbestimmung der Quasare

ohnenamen

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Hallo! Ich haette mal eine Frage, die mir bisher keiner beantworten konnte. Sie ist zwar etwas umstaendlich formuliert, aber ich hoffe, dass mir hier jemand weiterhelfen kann.

Quasare sind ja supermassive Schwarze Loecher, die im Zentrum von Galaxien stecken. Meistens sind sie ja sehr weit entfernt und dadurch sehr alt, aufgrund der Ausdehnung des Universums, das leuchtet mir ein. Aber ich hab auch mal gelesen, dass man das Alter von Quasaren direkt an ihrer Entfernung von der Erde ablesen koenne, also an der Zeit, die das Licht bis zu uns benoetigt. Aber das wuerde doch nur dann stimmen, wenn die Erde der Punkt ist, von dem aus sich das Universum ausdehnt und von dem sich alles entfernt. Ist es denn ueberhaupt so, dass sich das Universum von einem Punkt aus entfernt oder dehnt es sich einfach insgesamt aus ohne von einem einzelnen Punkt “wegzustreben”? Weil wenn es sich von einem Punkt ausdehnt und die Erde zum Beispiel auf der selben “Seite” dieses Punktes liegt wie der Quasar, wuerden sich ja Erde und Quasar beide zwar von dem Punkt wegbewegen, aber ja nicht voneinander, das heisst, der Abstand zwischen Erde und Quasar wuerde gleich bleiben und dann koennte man das Alter des Quasars ja nicht an der Entfernung ablesen.

Wie gesagt, ich weiss, dass diese Fragestellung wohl ziemlich verwirrend sein muss, aber ich weiss leider nicht, wie ich sie klarer formulieren kann, vielleicht versteht ja trotzdem jemand, was ich meine!
 

Sky Darmos

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ohnenamen schrieb:
Quasare sind ja supermassive Schwarze Loecher, die im Zentrum von Galaxien stecken.

Nein, in jeder Galaxie steckt ein Supermassives Schwarzes Loch im Zentrum. Quasare sind, extrem aktive Galaxienkerne, die es schon lange nicht mehr gibt. Deshalb sieht man sie auch nur in milliarden Lichtjahre weiter Entfernung.

ohnenamen schrieb:
Meistens sind sie ja sehr weit entfernt und dadurch sehr alt, aufgrund der Ausdehnung des Universums, das leuchtet mir ein.

Sie wären auch dann sehr Alt wenn das Universum sich nicht ausdehnen, würde. Einfach deshalb weil wir sie, aufgrund der Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit in der Vergangenheit beobachten.

ohnenamen schrieb:
Aber ich hab auch mal gelesen, dass man das Alter von Quasaren direkt an ihrer Entfernung von der Erde ablesen koenne, also an der Zeit, die das Licht bis zu uns benoetigt.

Das kommt darauf an wie lange der Urknall her ist. Dann schaut man wie weit die Quasare weg sind und weiss wie alt das Bild ist das man von ihnen sieht. Die Differenz ist die Zeit die vom Urknall bis zu diesem alten Bild vergangen ist.

ohnenamen schrieb:
Aber das wuerde doch nur dann stimmen, wenn die Erde der Punkt ist, von dem aus sich das Universum ausdehnt und von dem sich alles entfernt.

So einen Punkt gibt es nicht. Der Urknall hat überall im Raum zugleich stattgefunden. Wenn das Universum offen ist, dann hat er überall in einem unendlich großen negativ gekrümmten Raum stattgefunden, wenn es geschlossen ist, hat er überall in einem endlichen, doch randlosen positiv gekrümmten Raum stattgefunden, der damals fast Punktförmig war. Ein geschlossenes Universum wäre wie die Oberfläche einer vierdimensionalen Kugel. Es gibt keinen Mittelpunkt.

ohnenamen schrieb:
Ist es denn ueberhaupt so, dass sich das Universum von einem Punkt aus entfernt oder dehnt es sich einfach insgesamt aus ohne von einem einzelnen Punkt “wegzustreben”?

Der Raum zwischen allen Galaxien wird einfach größer.
 

ohnenamen

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super, danke fuer die antwort, jetzt ist mir einiges klarer, aber eins noch nicht: was ist ein negativ gekruemmter raum? was ist der unterschied zu einem positiv gekruemmten raum?
 

Sky Darmos

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Verschiedene Geometrien

ohnenamen schrieb:
was ist ein negativ gekruemmter raum? was ist der unterschied zu einem positiv gekruemmten raum?

Ein zweidimensionaler überall gleichmäßig positiv gekrümmter Raum ist eine Kugelfläche, auch 2-Sphäre genannt. In solchen Räumen gilt nicht die Euklidsche sondern die Riemannsche Geometrie. Hier haben Dreiecke eine Winkelsumme die stehts größer ist als 180°.
Leider existieren keine zweidimensionalen Räume die überall gleichmäßig negativ gekrümmt sind. Es existieren aber Flächen die lokal eine negative Krümmung haben. So etwa eine Sattelfläche. In deren Mitte, haben Dreiecke eine Winkelsumme von weniger als 180°. Räume mit mehr als 2 Dimensionen können überall negativ gekrümmt sein - man sagt sie seien global hyperbolisch.

Neben der Riemannschen, der Lobatschewskischen und der Euklidschen Geometrie, spielt in der Physik auch die Minkowski Geometrie eine Rolle. Räume mit einer solchen Geometrie haben eine imaginärwertige Dimension. In einem solchen Raum ist es möglich sich entlang von Linien zu bewegen die die Länge Null haben, und dennoch den ganzen Raum zu durchqueren. Solche Linien werden Nullgeodätische genannt. Alle Lichtstrahlen sind solche Nullgeodätischen. Das ist alles Teil der speziellen Relativitätstheorie. Du kannst das ja bei "Viele Welten und spezielle Relativitätstheorie" auf Seite drei nachlesen, da hab ich das recht ausführlich erklärt.

Schöne Grüße,
Sky.
 

ohnenamen

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puh, jetzt wirds aber ganz schoen abstrakt! aber ich werd das mal in dem anderen beitrag nachlesen, danke!
 

Sky Darmos

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ohnenamen schrieb:
puh, jetzt wirds aber ganz schoen abstrakt! aber ich werd das mal in dem anderen beitrag nachlesen, danke!

Zur Lobatschewskischen Geometrie kannst du dir auch mal die "Kreiskimit-Bilder" von M.C.Escher anschauen. "Kreislimit 4" mit den Engeln und Teufeln ist auch sehr schön. Einfach mal bei der Google-Bildersuche eingeben.

Für die die sich etwas mehr auskennen, noch etwas zum Thema:

Die Beziehung des Lobatschewskischen Raums zur Minkowski-Raumzeit ist recht interessant. Kugelflächen in der Minkowski-Raumzeit haben nähmlich eine global hyperbolisch Krümmung. Durch stereographische Projektion kann man den Lobatschewski-Raum aus der Kugelfläche in die Poincaresche Kreisscheibe überführen. Genau so kommt Eschers Kreislimit-Bilder zustande. Sie sind eine Abbildung eines Lobatschewski-Raums auf der Poincareschen Kreisscheibe! Wärend die Engel und Teufel oder im anderen Bild die Vögel zu den Rändern des Bilds immer kleiner und kleiner werden, wenn man ihre Projektion auf die Pioncaresche Kreisscheibe betrachtet, sind sie in wirklichkeit, also auf der Kugelfläche im Minkowski-Raum alle gleich groß! Die Verzerrung ist nur eine Folge der Projektion.
 
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