Hallo M16 Adlernebel,
Jetzt komm ich nicht mehr ganz mit was ist mit last scattering surface gemeint? Und woher hat die Hintergrundstrahlung ne Rotverschiebung? Ist damit die Beeinflussung auf die gemessene Rotverschiebung gemeint weil die Entfernung der Hintergrundstrahlung berrechnen???
In der 10.ten Klasse kann man die Friedmanngleichungen zwar erwähnen, aber sie gehören ganz bestimmt nicht zum Lehrplan.
Laß Dich von den hiesigen ‚Diskussionen‘ nicht verwirren, die meisten gehen weit über Dein Thema hinaus.
Nur kurz zur kosmologischen Rotverschiebung: Seit rund 100 Jahren weiß man, daß sich unser Universum ausdehnt. Alles Licht daß unterwegs ist, also irgendwann einmal Abgestrahlt wurde (Von Sternen z.B.) muß diese Ausdehnung mitmachen. Die Wellenlänge jedes Photons wird dabei vergrößert. Man nennt das Rotverschiebung, weil rotes Licht eine größere Wellenlänge hat als blaues Licht.
Diese Rotverschiebung ist aber nicht nur auf sichtbares Licht beschränkt, sondern betrifft jede Photonenenergie, also jede Wellenlänge. Auch die Hintergrundstrahlung. Als sie vor ‚bald‘ 14 Milliarden Jahren ausgesandt wurde war ihre Wellenlänge noch gut tausend mal so kurz wie sie heute ist. Heute liegt ihre Wellenlänge im Bereich der Mikrowellen, ist also für menschliche Augen unsichtbar, kann aber z.B. mit Radarschüsseln aufgefangen und gemessen werden.
Damals, als sie ausgesandt wurde, gab es im ganzen Universum nur heißes Gas. Durch die Ausdehnung des Universums kühlte dieses Gas aber ab (so wie die Luft aus Deinem Fahrradreifen, wenn Du das Ventil öffnest und sie ausströmen läßt auch viel kälter ist, als sie vorher im hart aufgepumpten Schlauch war – ist das gleiche Prinzip)
Abkühlen bedeutet, daß die Gasatome (bis auf einen winzigen Rest überwiegend Wassertoff und Helium) langsamer werden und irgendwann nicht mehr schnell genug waren, um das Elektron eines Wasserstoffatoms bzw. die Elektronen eines Heliumatoms von ihrem Atomkern wegzuschleudern wenn sie in diesem Tohuwabohu wieder mal eines getroffen hatten. Deshalb konnte dieses vorher mehr oder minder vollständig ionisierte Gas zu vollständigen Atomen ‚kondensieren‘ und es wurde für das Licht das dieses heiße Gas abstrahlte durchsichtig. Diese letzte Streuung (last scattering) konnte also das Licht das dabei durch Anregung entsteht endlich so abstrahlen, daß es nicht wieder an Ionen absorbiert wurde. Das gesamte Universum wurde zu diesem Zeitpunkt überall gleichzeitig durchsichtig. Da Licht aber nicht beliebig schnell ist, hätte man damals beobachten können, daß sich vom eigenen Standpunkt aus eine gelb-weiße kugelförmige Wand von uns entferndt in deren Mittelpunkt wir sind.
Das ist aber kein echter Mittelpunkt Das hätte von jedem Ort des Universums überall gleich ausgesehen, immer dort wo man gerade gewesen wäre, sah es so aus als würde sich diese Kugelschale von einem entfernen. Am Anfang war das Licht von dieser Wand nur wenige Jahre, Jahrhunderte unterwegs bis es bei einem solchen hypothetischen Beobachter ankam.
Diese Wand kann man auch heute noch ‚sehen‘ es ist die Hintergrundstrahlung und man braucht, um sie zu ‚sehen‘ Antennen und Verstärker, die mit Mikrowellen etwas anfangen können. Heute ist diese Licht schon fast 14 Milliarden Jahre unterwegs zu uns. Und weil sich das Universum in dieser ganzen Zeit ausgedehnt hat, ist die Stelle von der es damals gestartet ist, inzwischen schon gut 40 Milliarden Lichtjahre weit von uns weg und als es damals vor eben diesen fast 14 Milliarden Jahren endlich durchstarten konnte, war seine Quelle ‚nur‘ etwa 40 Millionen Lichtjahre von uns entfernt.
Ich habe das Ganze sehr verkürzt erklärt und viele wichtige Informationen weggelassen, weil man sie zunächst mal nicht braucht, um sich diesen Vorgang grob vorstellen zu können.
Für Dich ist aber zunächst mal wichtig, daß Du etwas mit dem Begriff ‚entfernungsleiter astronomie‘ anfangen kannst, weil die ‚Sprossen‘ dieser ‚Leiter‘ die Grundlagen für astronomische Entfernungsmessungen sind. Wenn diese Sprossen, egal in welcher Entfernung, nicht sehr genau sind, ist auch die Berechnung der Entfernung durch genaue Messung der Rotverschiebung nicht genau. Und da hat sich auch in den letzten Jahrzehnten noch viel getan und das ist auch immer noch ein sehr wichtiges Thema in der astronomischen und astrophysikalischen Forschung.
Herzliche Grüße
MAC