Urknall, Abkühlung und Galaxienentstehung

Hagelnacht

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Ein Nachbar von mir fragte mich neulich folgendes:

das deep space south Foto zeigt galaxien mit einer extremen Rotverschiebung die bis zu 13 mrd. Jahre LJ entfernt sein sollen. Wie ist es ,möglich das sich in nur 700.000 jaren vom Urknall an voll ausgebildete spiralgalaxien gebildet habeb können, wenn sich erst nach 300.000 jahren nach dem Urknall die eigentliche materie gebildet hat, also die Atome, zuvor war es nur Plasma, zudem hat man in Spekren Eisen entdeckt, wie kann das sein, wenn am Anfang nur Wsserstoff da war und sich Eisen erst in alten Sternen bildet. muß die Urknalltheorie nicht überdacht werden oder das Alter des Universums weiter zurückdatiert werden?

EDIT:
statt 700.000 natürlich 700 Mio. bzw. 400 Mio. Das war ein Schreibfehler
 
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F77

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Mit der Hypothese meines Vaters ist das kein Problem. Da sich das Schwarze Loch, welches unseren Urknall erzeugte, wahrscheinlich nicht vollstaendig aufgeloest, sondern die "Kruste" zersprengt hat. Diese Bruchstuecke, welche teilweise selber noch schwarze Loecher sind, haben sich bildende Materie um sich gesammelt (Galaxie) bzw. Quasare von reltiv kurzer Lebensdauer mit Supernovae am Lebensende gebildet (Elemente hoeherer Ordnungszahl).
Mit dem Standardmodell ist dieses Raetsel, soweit ich weiss, noch ungeloest.
 

Flozifan

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Hagelnacht schrieb:
Ein Nachbar von mir fragte mich neulich folgendes:

das deep space south Foto zeigt galaxien mit einer extremen Rotverschiebung die bis zu 13 mrd. Jahre LJ entfernt sein sollen. Wie ist es ,möglich das sich in nur 700.000 jaren vom Urknall an voll ausgebildete spiralgalaxien gebildet habeb können, wenn sich erst nach 300.000 jahren nach dem Urknall die eigentliche materie gebildet hat, also die Atome, zuvor war es nur Plasma, zudem hat man in Spekren Eisen entdeckt, wie kann das sein, wenn am Anfang nur Wsserstoff da war und sich Eisen erst in alten Sternen bildet. muß die Urknalltheorie nicht überdacht werden oder das Alter des Universums weiter zurückdatiert werden?

Also, aus WMAP folgt ein Alter des Universums von 13.7 Mrd Jahren, dann haette sich eine 13 Mrd LJ entfernte Galaxie in 700 Mio Jahren entwickelt, nicht in 700.000 Jahren. Ist das nur ein Versehen von dir oder hast du andere Informationen? Eisen wird gerade nicht in alten Sternen gebildet: Alte Sterne sind notwendig massearm, sonst waeren sie schon am Ende ihrer Lebenszeit angekommen. Damit ein Stern Eisen produziert muss er mindestens 6-9 mal massereicher als unsere Sonne sein, dann hat er aber eine Lebenszeit von nur einigen Mio Jahren. In den 700 Mio Jahren nach dem Urknall kann also sehr wohl Eisen produziert worden sein, d.h. es gibt (im Moment ;)) keinen solchen Konflikt.

Gruss,
Flo
 

F77

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@Flozifan
Und wie bitte erklaerst du die fruehe Galaxienbildung (das eigentliche Problem)? Soweit ich weiss, existieren Simulationen, welche beweisen, dass sich Galaxien bilden, aber dafuer werden 10Mrd. Jahre benoetigt, hier stehen aber nur 700Mio Jahre zur Debatte.

PS.: Ich war in meiner Antwort auch von 700Mio Jahren (also einem Schreibfehler von Hagelnacht) ausgegangen.
 

Flozifan

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F77 schrieb:
@Flozifan
Und wie bitte erklaerst du die fruehe Galaxienbildung (das eigentliche Problem)? Soweit ich weiss, existieren Simulationen, welche beweisen, dass sich Galaxien bilden, aber dafuer werden 10Mrd. Jahre benoetigt, hier stehen aber nur 700Mio Jahre zur Debatte.

PS.: Ich war in meiner Antwort auch von 700Mio Jahren (also einem Schreibfehler von Hagelnacht) ausgegangen.

Aber welche Simulationen meinst du? Die die ich kenne bringen hier keinen Widerspruch, ich suche die Referenzen und liefer die nach...
Hier zum Beispiel: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0504038
Gruss,
Flo
 
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F77

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ralfkannenberg schrieb:
Ist das nicht ein bisschen viel ? Dann dürfte es uns noch gar nicht geben .......
Genau das ist ja das Problem des Standardmodells, dachte ich zumindest. Man kann sich halt irren.
 

Flozifan

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F77 schrieb:
Genau das ist ja das Problem des Standardmodells, dachte ich zumindest. Man kann sich halt irren.

Ohne Irrtum kein Fortschritt in der Wissenschaft... :) Zum Standardmodell: Im Moment, nach meiner Kenntniss, gibt es keine grossen Inkonsistenzen mehr, aber das kann sich auch wieder aendern, z.B. wenn die Daten von PLANCK eintreffen, so ab 2008 wenn alles nach Plan geht. Ausserdem sind noch jede Menge Details unklar, z.B. die Frage, wie bei der Galaxienbildung die kollabierenden Gaswolken ihren Drehimpuls loswerden (selbes Problem wie bei der Sternentstehung, nur mit viel hoeheren Massen).

Gruss,
Flo
 

ralfkannenberg

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F77 schrieb:
Genau das ist ja das Problem des Standardmodells, dachte ich zumindest. Man kann sich halt irren.
Es ist mir nicht bekannt, dass das Standardmodell Aussagen über die Mindestdauer von Galaxienbildungen macht. Ich würde das "Problem" bzw. einen geeigneten Lösungsansatz eher bei der "Theorie der Galaxienbildung" suchen.
 

F77

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ralfkannenberg schrieb:
Es ist mir nicht bekannt, dass das Standardmodell Aussagen über die Mindestdauer von Galaxienbildungen macht. Ich würde das "Problem" bzw. einen geeigneten Lösungsansatz eher bei der "Theorie der Galaxienbildung" suchen.
Das Standardmodell macht hier direkt auch keine Aussagen. Allerdings indirekt schon, da es beim Urknall des Standardmodells nur Energie gibt. Laut der Hypothese meines Vaters kann es aber auch schon schwarze Loecher (SL) geben. Da ja inzwischen mehr oder weniger bewiesen ist, dass Galaxien im Zentrum ein SL haben, liegt es nahe, dass sich eine Galaxie schneller bildet, wenn es schon ein SL gibt.
 

ralfkannenberg

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F77 schrieb:
liegt es nahe, dass sich eine Galaxie schneller bildet, wenn es schon ein SL gibt.
Das macht den Kohl aber auch nicht fett: Für Schwarze Löcher braucht es massenreiche Sterne und diese haben eine Lebenszeit von wenigen Millionen Jahren, d.h. nach wenigen Millionen Jahren sind die ersten Schwarzen Löcher von O- oder B-Sternen da. - Du aber redest von 10 Milliarden Jahren !
 

Flozifan

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ralfkannenberg schrieb:
Es ist mir nicht bekannt, dass das Standardmodell Aussagen über die Mindestdauer von Galaxienbildungen macht. Ich würde das "Problem" bzw. einen geeigneten Lösungsansatz eher bei der "Theorie der Galaxienbildung" suchen.

Ja. Aber wenn die Mindestdauer aus der Theorie der Galaxienbildung groesser ist als das Alter des Universums, dann hast du ein Problem. Wenn man in 13 Mrd LJ Entfernung eine Galaxie sieht, und das Standardmodell der Kosmologie das Alter des Universums mit 13.7 Mrd Jahren angibt hast du genau 700 Mio Jahre Zeit um die Galaxie zu bilden. Solange die Mindestdauer aus der Theorie der Galaxienbildung kleiner ist als diese 700 Mio Jahre ist alles in Ordnung. Andernfalls hast du einen Widerspruch zwischen Standardmodell und Galaxienbildung. Danach sieht es aber im Moment nicht aus.
 

ralfkannenberg

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Flozifan schrieb:
Aber wenn die Mindestdauer aus der Theorie der Galaxienbildung groesser ist als das Alter des Universums
Das habe ich nie behauptet !
Genau deswegen habe ich ja auch empfohlen, zuerst die Theorie der Galaxienbildung zu überprüfen und erst danach das Standardmodell ! Ich meine - wenn man im Abstand von 13 Milliarden Jahren Galaxien sieht, dann ist doch die Fragestellung die "wie interessant, wie konnten sich so schnell Galaxien bilden" und nicht die "das ist sowieso unmöglich, der Urknall fand niemals statt und das Standardmodell ist auch falsch" ! :D
 
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Flozifan

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Nein. Aber man hatte so ein Problem halt schon mal, bei Kugelsternhaufen. Da war das Alter der Haufen groesser als das Alter des Universums. Es geht nur darum dass die verschiedenen Theorien untereinander widerspruchsfrei sein sollen, das ist zwar eigentlich banal, aber man kann ja mal darauf hinweisen... :)
Irgendwie ueberschneiden sich unsere Beitraege :D
 

ralfkannenberg

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Flozifan schrieb:
man hatte so ein Problem halt schon mal, bei Kugelsternhaufen. Da war das Alter der Haufen groesser als das Alter des Universums.
Das kam aber nur daher, dass die Leute (absichtlich ?) vergessen haben, die Toleranzen der beiden Modelle zu berücksichtigen. Und welch' Überraschung, als die Hipparcos-Werte dann einen Wert lieferten, der mit beiden Modellen vereinbar war ! :mad:

Flozifan schrieb:
Irgendwie ueberschneiden sich unsere Beitraege
Ich gehe jetzt joggen ;)
 

Flozifan

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ralfkannenberg schrieb:
Das kam aber nur daher, dass die Leute (absichtlich ?) vergessen haben, die Toleranzen der beiden Modelle zu berücksichtigen. Und welch' Überraschung, als die Hipparcos-Werte dann einen Wert lieferten, der mit beiden Modellen vereinbar war ! :mad:

Ich gehe jetzt joggen ;)

"Absichtlich" glaube ich nicht...Die Entfernungsbestimmung ist nunmal das grosse Problem in der Astrophysik, und da hat HIPPARCOS einen enormen Fortschritt gebracht. Aber das Spannende in der Physik allgemein ist ja, dass man sich nie sicher sein kann dass ein Problem ein fuer allemal geloest ist. Die naechste Messung kommt bestimmt :D
 

Hagelnacht

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Danke für die vielen Antworten betreffs der beiden Thesen, allerdings wäre es mir ganz recht, wenn jemand die beiden Thesen nochmal punktuiert formulieren könnte, damit ich dem Fragestellenden eine klar formulierete Antwort erwidern kann.
 
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