James Webb, Captain Kirk und ein Hubschrauber auf dem Mars

astronews.com Redaktion

Registriertes Mitglied
Traditionell blickt astronews.com am Ende eines Jahres zurück auf einige herausragende Ereignisse aus Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt aus den vergangenen zwölf Monaten - in diesem Jahr bereits zum 23. Mal. Auch dieses Jahr war von der Corona-Pandemie geprägt, bot aber auch astronomische Highlight, wie den Start von James Webb und die Ankunft zahlreicher Marsmissionen. (31. Dezember 2021)

Weiterlesen...
 

SRMeister

Registriertes Mitglied
Hallo, weil es um Webb geht, wollte ich nicht extra ein neues Thema aufmachen.
Aber, wenn Webb sehr weit zurück ins frühe Universum blicken kann, kam mir die Frage auf, ob die sehr weit entfernten, frühen Galaxien ab einer bestimmten Entfernung nicht mehr kleiner werden - oder sogar wieder größer werden (für Webb als Beobachter) - also weil das Universum ja zu der Zeit viel kleiner war. Ist das nicht dann so eine Art Lupeneffekt? Ist das vlt. der Grund warum Webb überhaupt so weit entfernt noch was auflösen kann?

Grüße,
SR
 

SFF-TWRiker

Registriertes Mitglied
Im Gegenteil, die Geschwindigkeit steigt mit größerer Entfernung.
Das JWST hat einen wesentlich größeren Primärspiegel und nimmt Licht vom sichtbaren Rotbereich bis in den mittleren Infrarot-Bereich auf.
Daher wird die Schattenseite auf etwa 30 Kelvin gekühlt.
Das ist recht gut im deutschen wiki Artikel zum JWST erklärt. Da sind auch gute links zur NASA, ESA und der kanadische Space Agency.

Es gibt hier auch einen Thread zum JWSTim Teleskop Unterforum.
 

SRMeister

Registriertes Mitglied
Ja, die Geschwindikeit steigt, deswegen gibt es Rotverschiebung, deswegen braucht man Infrarotsensoren. Soweit klar.
Aber, ob sich das Objekt von uns entfernt hat nichts damit zu tun, wie groß es im Teleskop erscheint, oder doch?
Es ging ja nicht um die Helligkeit oder Wellenlänge, sondern um die scheinbare Größe (zb. einer Galaxie) am Himmel.
 

SRMeister

Registriertes Mitglied
Danke für die Links.
Im ersten Dokument habe ich mir zuerst gedacht, okay also erscheinen sehr weit entfernte Galaxien sogar größer als manche Nähere(pinke Kurve auf S.4). Aber dann habe ich diesen Abschnitt gelesen:
Die heute sichtbaren Lichtquanten der Galaxien aus der Randregion des Universums stammen aus
der heutigen 13,7 Milliarden Lichtjahre entfernten Randregion des Universums und sind daher der
Beweis für einen konstanten Kosmos.
Die stärksten Beweise gegen das Urknallmodell wären damit gefunden. Es handelt sich um die heute
sichtbare Hintergrundstrahlung im Verbund mit den rotverschobenen 13,7 Milliarden Lichtjahre
entfernten randnahen Galaxien.

Das macht das gesamte Dokument jawohl äußert fraglich.
Mit dem zweiten kann ich leider nicht viel anfangen.
 

SFF-TWRiker

Registriertes Mitglied
Das Zitat ist auch nicht korrekt. Die Lichtquanten waren 13,7 Milliarden Jahre unterwegs. Die Galaxien, die diese Lichtquanten u.a. in unsere Richtung ausschickten haben sich in diesem Zeitraum noch weiter von uns entfernt - um weitere Milliarden Lichtjahre -.
 

Bernhard

Registriertes Mitglied
Hallo SRMeister,

Das macht das gesamte Dokument jawohl äußert fraglich.
nimm diesen Link hier: https://www.astro.ucla.edu/~wright/CosmoCalc.html . Da wird mit dem Standardmodell gerechnet.

Die scheinbare Größe der fernen Galaxien sollte man anhand der angular size distance anschätzen können. Im Link zur Bezeichnung findet man auch die Erklärung der Definition.

EDIT: Die angular size distance hat bei "Flat" ein Maximum ca. bei z = 1.62
 
Zuletzt bearbeitet:

Bernhard

Registriertes Mitglied
... also weil das Universum ja zu der Zeit viel kleiner war. Ist das nicht dann so eine Art Lupeneffekt?
Die Galaxien, Sterne und Atome selbst machen die Expansion übrigens eher vernachlässigbar mit, weil diese ja in sich selbst gravitativ viel stärker gebunden sind. Die beschleunigte Expansion ist bezüglich der Galaxie ebenfalls zu vernachlässigen.

Ganz kleine Effekte bezüglich der Rotationskurven halte ich für denkbar.
 
Zuletzt bearbeitet:

SRMeister

Registriertes Mitglied
Die Galaxien, Sterne und Atome selbst machen die Expansion übrigens eher vernachlässigbar mit, weil diese ja in sich selbst gravitativ viel stärker gebunden sind. Die beschleunigte Expansion ist bezüglich der Galaxie ebenfalls zu vernachlässigen.

Ganz kleine Effekte bezüglich der Rotationskurven halte ich für denkbar.

Hallo Bernhard,
danke das ergibt jetzt Sinn für mich. man sieht die Galaxien also nur weiter auseinander stehen als sie wirklich waren als das Licht ausgeschickt wurde und sie erscheinen nicht/vernachlässigbar größer.

Problem gelöst würde ich sagen!

Beste Grüße in die Runde,
S.R.
 

Bernhard

Registriertes Mitglied
danke das ergibt jetzt Sinn für mich.
Prima

man sieht die Galaxien also nur weiter auseinander stehen als sie wirklich waren als das Licht ausgeschickt wurde und sie erscheinen nicht/vernachlässigbar größer.
Genau

Problem gelöst würde ich sagen!
Falls man sich für weitere Details interessiert, kann man in der Doku des Kosmologie-Rechners von N. Wright weiterlesen.

"Irgend etwas" scheint da noch mit den Lichtstrahlen unterwegs zu passieren, wegen das Maximums bei der Angular Distance.
 

SRMeister

Registriertes Mitglied
Falls man sich für weitere Details interessiert, kann man in der Doku des Kosmologie-Rechners von N. Wright weiterlesen.

Das habe ich gemacht. Es ist mir leider etwas zu hoch bzw kann ich den Zusammenhang zu meinem Problem nicht richtig erkennen, weil es wohl immer um die Entfernung von uns zu einer Galaxie geht. Aber wenn ich dich richtig verstehe, kann man die Kurve so interpretieren, dass die (scheinbare?) Entfernung zur Galaxie A (D(A)) bei z=10 geringer ist als bei z=1 (grüne Kurve) und wenn das korrekt ist würde die Galaxie im LCDM Modell also etwa so groß erscheinen wie eine gleichgroße Galaxie bei ca. z=0.3?

Ich habe mir jetzt nochmal Gedanken gemacht und bin mir leider doch nicht mehr sicher, ob ich es so hinnehmen kann wie in meinem letzten Post geschrieben. Insbesondere sollte die Raumexpansion zwischen uns und den sehr weit entfernten Galaxien doch keinen Einfluss darauf haben, wie groß wir sie wahrnehmen und wie groß der Abstand zwischen ihnen ist.
Ich würde deshalb einfach mal ein Gedankenexperiment anbringen:

1. Man stellt sich einen Luftballon vor, der völlig leer ist(Ausdehnung 0). Auf seiner Oberfläche sind Galaxien verteilt. Zu diesem Zeitpunkt sind alle Galaxien dunkel. Die Galaxien werden nicht größer wenn man den Luftballon im Folgenden aufbläst.
2. Im nächsten Schritt bläst man den Luftballon 700 Mio Jahre lang auf und zwar genau so viel, dass nach dieser Zeit der Radius des Luftballons etwas weniger als 700 Mio LJ beträgt.
3. Jetzt senden alle Galaxien, die sich auf der Oberfläche des Luftballons befinden, für einen Moment gleichzeit Licht aus, in Richtung zur punktförmigen Mitte des Luftballons(wo wir uns befinden).
4. 13 Mrd. Jahre später erscheint das Licht bei uns, also in der Mitte des Luftballons, rotverschoben. In dieser Zeit hat sich der Luftballon mit gleicher Geschwindigkeit wie zuvor weiter ausgedehnt, also auch der Raum zwischen Oberfläche und Mitte.

Also: warum sollen die Bilder, die uns bei 4. erreichen, kleiner geworden sein als bei ihrer Aussendung in 3? Das Licht ist geradlinig auf uns zugekommen, es wurde zwar auf der Reise rotverschoben aber etwas anderes ist damit nicht passiert. Kein Winkel hat sich geändert. Also sehen wir die Galaxien genau so am Himmel, wie sie bei 3 schon angeordnet waren, insbesondere ihre Größe, ihr Abstand zueinander usw. sollten sich nicht geändert haben. Das Licht war seit 3 geradlinig zur Mitte unterwegs.
Die rotverschobenen Bilder der Galaxien müssten folglich der Größe entsprechen als wären sie "nur" 700 Mio Lichtjahre entfernt, denn zum Zeitpunkt 3 waren sie tatsächlich nur knapp 700 Mio LJ von uns entfernt.

Was ist falsch an diesem Gedankengang?
Entschuldigung dass es etwas ausgeufert ist, aber ich wollte es möglichst verständlich machen.
 

Bernhard

Registriertes Mitglied
4. 13 Mrd. Jahre später erscheint das Licht bei uns, also in der Mitte des Luftballons, rotverschoben. In dieser Zeit hat sich der Luftballon mit gleicher Geschwindigkeit wie zuvor weiter ausgedehnt, also auch der Raum zwischen Oberfläche und Mitte.
Beim Modell mit Luftballon nehmen wir keine bevorzugte Position ein (Mittelpunkt des Ballons), sondern befinden uns mit unserer Heimatgalaxie ebenfalls auf der Kugeloberfläche.

Dieses Modell soll vorallem veranschaulichen, warum und wie sich die Galaxien voneinander entfernen.
 

Bernhard

Registriertes Mitglied
Das habe ich gemacht. Es ist mir leider etwas zu hoch bzw kann ich den Zusammenhang zu meinem Problem nicht richtig erkennen, weil es wohl immer um die Entfernung von uns zu einer Galaxie geht. Aber wenn ich dich richtig verstehe, kann man die Kurve so interpretieren, dass die (scheinbare?) Entfernung zur Galaxie A (D(A)) bei z=10 geringer ist als bei z=1 (grüne Kurve) und wenn das korrekt ist würde die Galaxie im LCDM Modell also etwa so groß erscheinen wie eine gleichgroße Galaxie bei ca. z=0.3?
Laut Beschreibung wird mit wachsendem z die scheinbare Winkelausdehnung einer Galaxie mit konstanter Größe erst kleiner und dann wieder größer.

Gemäß Luftballon müssten die Winkel bei fixierten Punkten aber gleich groß bleiben.

=> Scheinbar wird gerade bei der Angular distance die Expansion des Raumes doch eine expandierende Größe verwendet ...
 
Zuletzt bearbeitet:

SRMeister

Registriertes Mitglied
Laut Beschreibung wird mit wachsendem z die scheinbare Winkelausdehnung einer Galaxie mit konstanter Größe erst kleiner und dann wieder größer.
Okay.

Beim Modell mit Luftballon nehmen wir keine bevorzugte Position ein (Mittelpunkt des Ballons), sondern befinden uns mit unserer Heimatgalaxie ebenfalls auf der Kugeloberfläche.

Ich hatte mich bei "meinem" Modell nicht auf das allgemein übliche Luftballonmodell bezogen. Insbesondere habe ich nicht im Sinn gehabt, die Dimension (von 3 auf 2) zu reduzieren. Die Oberfläche des Luftballons war nur gemeint als Kugeloberfläche mit gleicher Entfernung zu uns. Im frühen Universum waren die Galaxien uns viel näher, deren Licht wir heute (maximal rotverschoben) empfangen.
 
Oben