Ausdehnung des Universums / Dopplereffekt

nordenskioeld

Registriertes Mitglied
Hallo zusammen

Wenn ich richtig verstehe, wird angenommen, dass sich das Universum ausdehnt aufgrund der beobachteten Rotverschiebung von weit entfernten Galaxien.
Je weiter diese von uns weg sind, desto stärker ist die Rotverschiebung. Warum wird daraus geschlossen, dass es eine Akzeleration der Ausdehnung gibt?
Je weiter die Galaxie entfernt ist, desto älter ist doch auch das Licht, welches wir empfangen und analysieren. Somit würde dies doch bedeuten, dass früher die Bewegung von uns weg, und somit die Ausdehnung schneller war als jetzt und somit sich die Ausdehnung verlangsamt... Was habe ich bei diesen Informationen falsch interpretiert? Besten Dank für eure Hilfe.
 

Alex74

Registriertes Mitglied
Der Punkt ist, dass weit entfernte Galaxien (bzw. Supernovae in diesen, die als Entfernungsmarker dienen) noch röter sind, als sie es bei gleichbleibender Ausdehnung sein sollten.
 

nordenskioeld

Registriertes Mitglied
Hallo Alex74

ok, bei gleichbleibender Ausdehnung wären alle Entfernungsmarker gleich in das Rote verschoben.
Ältere sind aber deutlich mehr in das Rote verschoben -> dies würde doch eben bedeuten, dass älteres Licht sich schneller von uns weg bewegt als jüngeres -> die Ausdehnung verlangsamt sich.
Was verstehe ich in diesem Zusammenhang falsch?
 

Dgoe

Gesperrt
Hallo nordenskioeld,

Willkommen!
Bei konstanter Expansion entfernen sich weiter entfernte Gebiete schneller, als Nähere, deshalb ist dann deren Rotverschiebung auch größer. Bei mehr Rotverschiebung wusste man deshalb, aha, diese Galaxie ist weiter weg.

Der Anstieg der Rotverschiebung ist aber noch höher, als zu erwarten gewesen wäre bei konstanter Expansion. Das hat man mit den "Standardkerzen" (Supernovae 1a) herausgefunden, welche eine unabhängige Entfernungsmessung ermöglichen. Zuvor konnte man nicht unterscheiden, die Galaxie (in der so eine Kerze steht) hätte einfach nur weiter entfernt sein können.

Im Endeffekt lassen die Kurven, Graphen, Daten nur den Schluss zu, dass das Universum beschleunigt expandiert.

Etwas klarer geworden? Ich suche Dir später noch einmal gute Links zum Lesen heraus.

Gruß,
Dgoe

P.S.: die Entdeckung der unterschiedlichen Rotverschiebung von Galaxien war der Grund für die Annahme der Expansion des Universums und ergo zurückgerechnet einem Urknall.

P.P.S.: Vielleicht hilft das noch: Weiter entfernte Gebiete sind auch jünger - näher am Urknall, Lichtweg zu uns länger, wir sind am Ältesten - bzw. jeder jeweilige Beobachter. Es gab mehr Zeit, um bei einer beschleunigten Expansion noch schneller geworden zu sein im Verhältnis zu uns, als bei konstanter Expansion. Also noch mehr rotverschoben.
 
Zuletzt bearbeitet:

Ich

Registriertes Mitglied
ok, bei gleichbleibender Ausdehnung wären alle Entfernungsmarker gleich in das Rote verschoben.
Nein. Es ist bei allen Universumsmodellen grundsätzlich so, dass die Fluchtgeschwindigkeit proportional zum Abstand ist, d.h. zu jedem Zeitpunkt fliehen entferntere Galaxien schneller als nähere. Bei relativ kleinen Abständen, wo die Lichtlaufzeit noch keine Rolle spielt, sieht man also immer eine strenge Proportionalität von Abstand und Rotverschiebung.
Die Modelle unterscheiden sich erst bei großer Rotverschiebung, wenn man also in die Vergangenheit schaut. Siehe hier die unterste Grafik: Man muss die Kurven schon detailliert kennen, um auf Abbremsung oder Beschleunigung schließen zu können.
Und ja, die entsprechenden Galaxien sind weniger rot als erwartet.
 

Struktron

Registriertes Mitglied
Hallo "Ich",
Und ja, die entsprechenden Galaxien sind weniger rot als erwartet.
Gibt es dafür neuere Beobachtungsergebnisse? Der Nobelpreis wurde mMn für eine größere als die erwartete Rotveschiebung verliehen, was dann als beschleunigte Expansion interpretiert wurde. Könnte sich daran etwas ändern?
MfG
Lothar W.
 

nordenskioeld

Registriertes Mitglied
Hallo zusammen

besten Dank für die Erklärungen und Links.
Leider hat sich der vermeintliche Wiederspruch bei mir noch nicht gelöst:
Das Licht weit entfernter Galaxien oder Supernovae ist älter als nahes -> es zeigt uns einen Zustand aus der Vergangenheit -> älteres Licht, mehr Rotverschiebung -> früher höhere Fliehgeschwindigkeit...
Ich werde mich vertieft mit dem Thema beschäftigen müssen um mir die Kurven der Resultate und Theorien verständlich zu machen.
Falls jemand dies auf eine sehr vereinfachte Art und Weise erklären kann, bin ich dafür dankbar.

Gruss nordenskioeld
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Falls jemand dies auf eine sehr vereinfachte Art und Weise erklären kann, bin ich dafür dankbar.
Hallo nordenskioeld,

stell Dir vereinfacht vor, dass der Ausdehnungsfaktor gerade gleich 2 sei, also nicht die Hubble-Konstante. Das heisst: doppelt so weit weg => doppelt so grosse Rotverschiebung.

Nun hat man aber "doppelt so weit weg" mehrere Ia-Supernovae gefunden, die "zu wenig hell" sind. Man kann aber aus der Lichtkurve und der maximalen Helligkeit einer solchen Supernova berechnen, wie weit diese weg ist. Sie ist also "weiter weg" als nur "doppelt so weit" weg.

Also war der Ausdehnungsfaktor mehr als nur "doppelt so gross", und das ist die beschleunigte Ausdehnung.


Ersetze nun in obigem Argument den Faktor 2 mit dem Faktor "Hubble-Konstante" und Du hast eine (hoffentlich) anschauliche Erklärung der beschleunigten Expansion.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

nordenskioeld

Registriertes Mitglied
Hallo Ralf

herzlichen Dank. Ich denke zu verstehen, was Du schreibst.
Das die Supernovae weiter weg als zu erwarten ist, zeigt, dass sich das Universum nicht konstant ausgedehnt hat.
Aber es könnte doch auch damit erklärt werden, dass die Expansion zu früheren Zeiten über der Konstante lag.
Ach sorry, ich habe immer noch den gleichen Knoten...

freundliche Grüsse
nordenskioeld
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Das die Supernovae weiter weg als zu erwarten ist, zeigt, dass sich das Universum nicht konstant ausgedehnt hat.
Aber es könnte doch auch damit erklärt werden, dass die Expansion zu früheren Zeiten über der Konstante lag.
Hallo nordenskioeld,

man blickt ja auch immer in die Vergangenheit zurück. So kann man also Galaxien mit gewissen Rotverschiebungen und Ia-Supernovae darin finden, die ihr Licht zu uns während der Epoche t[sub]1[/sub] ausgesandt haben und solche, die ihr Licht während der Epoche t[sub]2[/sub] ausgesandt haben.

Man kennt diese Angaben also für verschiedene "Epochen" und kann daraus Rückschlüsse auf das Ausdehnungsverhalten während dieser Epoche schliessen.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

nordenskioeld

Registriertes Mitglied
Hallo Ralf

genau hier liegt mein Verständnisproblem.

sagen wir eine Galaxie hat die Distanz p1 ermittelt mit Ia-Supernovae, ihr Licht stammt aus der Epoche t1, Rotverschiebung ist d1
eine doppelt so weit entfernte Galaxie die Distanz p2, Licht aus der Epoche t2 und Rotverschiebung d2.

Es zeigt sich nun, dass d2 > 2*d1
Man weiss auch, dass 2*t1 = t2

Wenn sich nun das Universum beschleunigt ausdehnen sollte, sollte dann nicht die Rotverschiebung des Lichts aus t1 grösser sein als bei konstanter Ausdehnung, da dies ja eine Information aus jüngerer Zeit ist und das Licht aus t2 im Verhältnis weniger, da es sich um eine doppelt so alte Information handelt?

besten Dank für eure Geduld und freundliche Grüsse
nordenskioeld
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Wenn sich nun das Universum beschleunigt ausdehnen sollte, sollte dann nicht die Rotverschiebung des Lichts aus t1 grösser sein als bei konstanter Ausdehnung
Hallo nordenskioeld,

wäre die Rotverschiebung grösser, so würde das den Effekt der schwächeren Ia-Supernovae wieder ausgleichen, d.h. man würde gar keine beschleunigte Ausdehnung feststellen.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

nordenskioeld

Registriertes Mitglied
Hallo Ralf

besten Dank, jetzt sehe ich meinen Wiederspruch.
Ich werde mich bemühen, mein oberflächliches Wissen zu vertiefen.

freundliche Grüsse
nordenskioeld
 

Dgoe

Gesperrt
Hi nordenskioeld,

wie versprochen noch ein paar Links.

Der da ist recht Laiengerecht, finde ich:
http://www.scinexx.de/dossier-detail-673-5.html

Dort ein Bild zur Historie: http://www.scinexx.de/dossier-bild-673-5-24031.html

Superlesenswert auch http://kosmologie.fuer-eilige.de/entfernung.htm
(Knotenlösungsmittel)

Aber noch ein Wort zum Alter, jung, älter:
Licht von weit weg ist länger unterwegs gewesen, als wie dies von der Galaxie um die Ecke. Das Licht ist zwar älter, aber das Objekt, wo es herkommt, ist jünger, relativ zum Urknall. Die Wortwahl spielt verrückt dabei, kommt darauf an, worauf Du Dich beziehst - relativ.

Denn der Oberknüller ist ja, dass es keine absolute Zeit gibt für alles zusammen.

Und der Oberoberknüller, dass der Urknall (Big Bang) überall gleichzeitig stattfand!

Es gibt auch eine Theorie des ermüdenden Lichts (tired light oder so), nur konnte man dies überzeugend schon ausschließen (Nebenthema). Je weiter weg, wird das Licht nicht müder und ist deshalb rotverschoben, sondern es ist rotverschoben, weil sich das Objekt von uns entfernt. Verstehst Du? Daher nimmt man an, dass je rotverschobener, desto weiter weg. Weil ....Ok, das ist Dir ja schon alles klar.

Sendet ein Objekt sein Lichtsignal aus, dann geht dies mit seinen Photonen auf Reisen - durch die Expansion bei jedem Empfäger entsprechend rotverschoben. Unterwegs dehnt sich das Ganze weiter aus, da hilft die Analogie zu den Ameisen auf dem Gummiband. Suche Links bei mir... (Mac hatte die Besten schon rausgesucht)

Ansonsten blättern bei Google aber vor allem auch Wikipedia unter allen den Schlagwörtern bisher...
Suche noch gute raus bei Gelegenheit. Enjoy.

Gruß,
Dgoe
 

nordenskioeld

Registriertes Mitglied
Hallo Dgoe

Vielen Dank für die Links. Der dritte hat es mir besonders angetan, das ist alles sehr faszinierend.
Du schreibst, das der Urknall überall gleichzeitig stattfand. In meiner Vorstellung ging dieser aus einer Singularität hervor und da war dieser Punkt ja überall. Dies bringt mich zu einem anderen Verständnisproblem:
Lässt sich eigentlich der Ort des Urknalls bestimmen oder sieht es, aus allen für uns möglichen Perspektiven so aus, als stünde man im Zentrum der Expansion?
Wenn man sich den Urknall wie eine grosse Explosion vorstellt, wo alles in eine bestimmte Richtung weggeschleudert wird, müsst man doch eigentlich ermitteln können, in welche Richtung wir unterwegs sind und wo das gemeinsame Zentrum liegt.
Die Zusammenhänge von Raum-Zeit, Gravitation, Zeitdilatation, ... da habe ich noch viele spannende Dinge zu verstehen...

besten Dank und freundliche Grüsse aus der Schweiz
nordenskioeld
 

nordenskioeld

Registriertes Mitglied
Hallo Ralf, hallo Dgoe

besten Dank Ralf für das anschauliche Bild und Dgoe für den Link.
Ist die schiere Grösse des Universums das Problem?
Ich verstehe das Bild mit der Ballonhülle aber so ist es ja (wahrscheinlich) nicht.

freundliche Grüsse aus Kappelen (ca. 20Km nördlich von Bern)
nordenskioeld
 

nordenskioeld

Registriertes Mitglied
Hallo zusammen

entschuldigt bitte die dilettantischen Fragen, es wurde ja bereits sehr viel darüber geschrieben.
Ich verstehe es nun ein bisschen besser, der Ort des Urknalls dehnt sich mit dem Raum selbst auch aus und ist somit überall.
Es ist über alle Massen faszinierend, sich über unser Universum Gedanken zu machen.
Gibt es eurer Meinung nach einen Zusammenhang zwischen der Verteilung der Galaxien (im grossen Massstab, über den Grossen Attraktor hinaus) und der Elektrizität?

freundliche Grüsse
nordenskioeld
 
Oben