Was passiert, wenn man lange genug das Nichts anstarrt? Nun, dann kriegt man vielleicht Dinge zu sehen, mit denen man absolut nicht gerechnet hat! So ging es zumindest Robert Williams, als er 1995 zehn Tage lang in das “Hubble Deep Field” geblick hat…

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Transkription

Sternengeschichten Folge 194: Das Hubble Deep Field

Zwischen 18. Dezember und 28. Dezember 1995 blickte das Hubble-Weltraumteleskop auf eine winzige Stelle am Himmel. Sie befindet sich im Sternbild des Großen Bären und dort war nichts. Nach allem was man bis dahin wusste, war dieser Bereich am Himmel komplett leer. Dort befanden sich so gut wie keine Sterne und auch sonst nichts von Bedeutung. Und trotzdem richtete man das beste Teleskop der damaligen Zeit genau dorthin und machte insgesamt 100 Stunden lang Aufnahmen.

Die Idee für diese Aktion hatte der amerikanische Astronom Robert Williams. Es war eine Idee, die nicht unbedingt bei all seinen Kollegen auf Zustimmung stieß. Normalerweise kann man nicht einfach so nach Lust und Laune mit dem Hubble-Weltraumteleskop (oder irgendein einem anderen Großteleskop) beobachten. Man muss einen Antrag stellen und darin genau begründen, warum man eine Beobachtung durchführen will und was für Ergebnisse man sich erhofft. Der Antrag wird von einer Gruppe von Experten geprüften. Da es immer mehr Anträge als Beobachtungszeit gibt, stehen die Chancen gut, dass er abgelehnt wird. Und selbst wenn man Erfolg hat, bekommt man im Allgemeinen nur für ein paar Stunden lang die Möglichkeit, das Teleskop zu nutzen.

Noch ist nix zu sehen... (Bild: NASA)

Noch ist nix zu sehen… (Bild: NASA)

100 Stunden einfach so mal ins Nichts zu schauen um sehen was sich dort tut ist genau die Art von Projekt, die keine Chance auf Genehmigung hat. Aber Williams musste keinen Antrag stellen. Er war zu dieser Zeit Direktor des Space Telescope Science Institutes, also der Einrichtung die das Hubble-Weltraumteleskop verwaltete. Und als Direktor standen ihm 10 Prozent der Beobachtungszeit von Hubble zu mit der er tun konnte, was er wollte. Und Williams wollte die leere Stelle am Himmel betrachten.

Natürlich hatte er sich die Sache vorher schon überlegt. Williams war an der Entwicklung von Galaxien interessiert. Das schöne an der Astronomie ist ja, dass man hier in die Vergangenheit schauen kann. Je weiter entfernt ein Objekt ist, desto länger braucht das Licht bis zu uns und desto älter ist das Bild, das wir sehen. Es ist aber nicht immer so einfach, weit hinaus ins All zu blicken. Die Sterne der Milchstraße, unserer eigenen Galaxien, überstrahlen die viel fernenen Objekte. Staub und Gas verstellen uns ebenfalls die Sicht. Und genau deshalb war Williams auf der Suche nach einer Region am Himmel, in der sich absolut nichts befand. Kein Staub, keine Gaswolken, keine Sterne. Wenn man dort lange genug mit einem wirklich guten Teleskop Licht sammelt, dann dürfte man nur noch die fernen Galaxien sehen können, die für die normalen Teleskope zu schwach leuchten.

Es dauerte ein bisschen, bis er eine passende Region gefunden hatte. Sie musste nicht nur so leer wie möglich sein, sondern auch immer im Blickfeld von Hubble liegen damit man wirklich lange beobachten konnte. Am Ende einigte man sich auf ein Gebiet im Sternbild Großer Bär, das ein Stückchen oberhalb der Deichsel des großen Wagens liegt. Es ist wirklich winzig und ungefähr so groß, wie uns ein Tennisball aus 100 Meter Entfernung erscheinen würde.

Während der zehn Tage im Dezember 1995 machte Hubble 342 Einzelaufnahmen dieser Region. Die wurden dann nachträglich zu einem einzigen Bild zusammengesetzt und all das gesammelte Licht wurde kombiniert. Das fertige Bild war höchst beeindruckend. Da war nichts mit “leerem Weltall”! Das ganze Bild war voller Lichtpunkte – die aber keine Sterne waren! In der winzigen, scheinbar leeren Region des Universums hatte Williams über 3000 Galaxien fotografiert!

Manche von ihnen waren nahe, manche weit entfernt und an ihnen ließ sich wunderbar die Entwicklungsgeschichte von Galaxien ablesen. Die weiter entfernten Galaxien entstanden kurz nach dem Urknall und aus ihrer Struktur und Farbe konnten die Astronomen herausfinden, wie viele Sterne damals in ihnen entstanden. Junge Sterne leuchten anders als alte und ein Vergleich mit den näheren, älteren Galaxien zeigte, dass die Rate der Sternentstehung im Universum im Laufe ihren Höhepunkt schon überschritten hat. 8 bis 10 Milliarden Jahren nach dem Urknall entstanden in den Galaxien die meisten Sterne, von da an ist die Entstehung von Sternen wieder zurück gegangen.

Die Kosmologen waren begeistert von der Datenfülle, die dieses einzelne Bild enthielt. Fast 500 Fachartikel wurden bis heute darüber verfasst und es ist eine der wichtigsten Informationsquellen was die Entwicklung des Universums und der Galaxien angeht. Das “Hubble Deep Field”, wie das Bild offiziell heißt, war einer der größten Erfolge des Weltraumteleskops und ein paar Jahre später wiederholte man das Projekt. Dieses mal suchte man sich eine Stelle am südlichen Himmel aus, die dem originalen Deep Field möglichst genau gegenüber lag. Dieses “Hubble Deep Field South” sah dem ursprünglichen Deep Field enorm ähnlich. Die Galaxien zeigten das gleiche Verhalten und die gleiche Entwicklung.

Dadurch wurde auch das sogenannte kosmologische Prinzip bestätigt (über das ich in Folge 113 der Sternengeschichten schon mehr erzählt habe): Das Universum sieht im wesentlichen überall gleich aus. Es gibt keine besonderen Orte; egal in welche Richtung man schaut.

Zwischen September 2003 und Januar 2004 wurde das Experiment ein weiteres Mal wiederholt. Ein Stück westlich des Sternbilds Orion beobachtete das Hubble-Weltraumteleskop erneut ein winziges Stück leeren Himmel. Diesmal betrug die kombinierte Belichtungszeit 11,3 Tage und man hat 800 Einzelaufnahmen zusammengesetzt. Auf dem fertigen Bild – dem Hubble Ultra Deep Field – waren mehr als 10.000 Galaxien zu sehen! Von den entferntesten Galaxien die auf der Aufnahme enthalten sind, hat das Licht über 13 Milliarden Jahre zu uns gebracht, sie gehören also zu den jüngsten Objekten, die kurz nach dem Urknall entstanden sind.

Das Hubble Ultra Deep Field bestätigte auch eine Beobachtung die man schon beim ersten Deep Field gemacht hatte: Je weiter man zurück blickte, desto mehr irreguläre Galaxien waren zu sehen. Außerdem sind die Galaxien umso kleiner, je weiter weg – also je jünger sie sind. Die ersten Galaxien im Universum waren also anscheinend eher vergleichsweise kleine Anhäufungen von Sternen die noch nicht die ausgeprägte Spiralform von später entstandenen Galaxien wie unserer Milchstraße hatten.

Lange Zeit war das Hubble Ultra Deep Field die tiefste hochaufgelöste Aufnahme des Himmels. Hätte Hubble den kompletten Himmel mit dieser Auflösung beobachten wollen, hätte es dafür über eine Million Jahre gebraucht…

Die bisher letzte tiefe Aufnahme des Himmels ist das Hubble Extreme Deep Field. Es wurde im September 2012 veröffentlicht und aus Aufnahmen zusammengesetzt die man in den 10 Jahren davor gesammelt hatte. Insgesamt entspricht das Bild einer Beobachtungsdauer von 23 Tagen; die abgebildete Region ist aber ein wenig kleiner als das Hubble Ultra Deep Field und enthält nur 5500 Galaxien. Die sind dafür aber wirklich weit weg. Man kann dort Galaxien sehen, deren Licht zehn Milliarden Mal schwächer leuchtet als das, was unsere Augen sehen können. Manche dieser Galaxien sind so weit weg, dass wir sie in einem Zustand sehen, den sie nur 450 Millionen Jahre nach dem Urknall hatten.

Die Deep Field Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops gehören zu den wichtigsten Bildern, die die beobachtende Astronomie bis jetzt produziert hat. Manchmal lohnt es sich eben, wenn man lange genug ins Nichts blickt…

Kommentare (83)

  1. #1 tomtoo
    12. August 2016

    leicht ot aber nur leicht.
    wenn am anfang viel mehr grosse sonnen entstanden sind müssten dann nicht auch viel mehr schwarze löcher entstanden sein ?

  2. #2 Captain E.
    12. August 2016

    Das ist eine logische Annahme. Die Frage ist nur: Waren es ausreichend viele, um die megamassiven Schwarzen Löchern in den Galaxiskernen zu erklären?

  3. #3 SonnenKlar
    12. August 2016

    Immer wieder toll über das Hubble Ultra Deep Field zu lesen. Und das Extreme Deep Field kannte ich noch gar nicht.

  4. #4 tomtoo
    12. August 2016

    @captain e
    das ist natürlich wieder komplett pothead von mir. aber diese uhrschwarzlöcher scheinen halt sowas wie der entstehungspunkt fŭr eine galaxy zu sein.

  5. #5 Captain E.
    12. August 2016

    @tomtoo

    das ist natürlich wieder komplett pothead von mir. aber diese uhrschwarzlöcher scheinen halt sowas wie der entstehungspunkt fŭr eine galaxy zu sein.

    Möglich, aber vielleicht ist es eher umgekehrt. Es gibt da ja so einen Erklärungsansatz, dass die Dunkle Materie so eine Art Taschen gebildet hat, in die die baryonische Materie hat fallen und sich dabei verdichten können. Womöglich sind diese zentralen Schwarzen Löcher Resultat und nicht Ursache dieses Prozesses. Zumindest sollte es bei den frühen kleinen Galaxien auch kleine Schwarze Löcher im Zentrum gegeben haben, denn früher später verschmelzen nach den Galaxien insgesamt auch ihre zentralen Schwarzen Löcher. Dass es überhaupt so weit kommt, dürfte auch wieder an der Dunklen Materie liegen, und natürlich fällt von der eine gewisse Menge in die Schwarzen Löcher hinein und trägt zu deren Gesamtmasse bei und kann auch nicht mehr entkommen.

  6. #6 tomtoo
    12. August 2016

    @captain e
    ich stell mir das so vor. ne grosse sonne kawum ein schwarzes loch und das bildet halt entgegengesetzt zu einer sonne keinen strahlungsdruck. also damals in der dichten suppe.
    nimste zeit bauen sich halt galaxien drum auf. und was zu nahe ist na du weist schon.

  7. #7 tomtoo
    12. August 2016

    @captain e
    uhhps sry das war parallel

  8. #8 Captain E.
    12. August 2016

    @tomtoo:

    Das wäre eher eine Frage an einen Astronomen, der sich aktuell und intensiv mit dem Thema beschäftigt. Ich habe aber den leisen Verdacht, dass die zur Verfügung stehende baryonische Materie, aus denen kleine, mittlere und (extrem) große Sterne nun einmal bestehen, dazu nicht ausgereicht hätte.

  9. #9 tomtoo
    12. August 2016

    also von meine punkt aus gesehen ist eine galaxy sowas wie ein punkt nahe der grenze einer z.b mandelbrotmenge im 3d raum halt.es gibt nur drinn oder drausen das spannende ist an den grenzen. ( es lewe halt) 😉

  10. #10 Florian Freistetter
    12. August 2016

    @tomtoo: “also von meine punkt aus gesehen ist eine galaxy sowas wie ein punkt nahe der grenze einer z.b mandelbrotmenge im 3d raum halt.”

    Ähm. Ne. Eine Galaxie ist eine gravitativ aneinander gebundene Ansammlung von einigen Millionen bis Milliarden Sternen.

  11. #11 tomtoo
    12. August 2016

    dunkle materie ?
    dunkle energie ?
    tja da ist man halt doch sehr im dunkeln oder ?
    also zur zeit ?

  12. #12 tomtoo
    12. August 2016

    @florian
    das darf man nicht so eng sehen also die mathe bezüglich punkt.

  13. #13 tomtoo
    12. August 2016

    also sry aber es gibt halt keine punkte nur in unserer math. vorstellung. das führt zu proplemen.

  14. #14 Captain E.
    12. August 2016

    @tomtoo:

    Was? “Nicht so eng sehen” und “Mathe” in einem Satz – das geht aber gar nicht. :-)

  15. #15 tomtoo
    12. August 2016

    ich will meinen gedanken mal so ausdrücken. so eine galaxy entsteht an einer (3d) grenzschicht zwichen drinnen ( black hole ) oder drausen ( ziemlich viel platz).

  16. #16 Florian Freistetter
    12. August 2016

    @tomtoo: Ich hab ehrlich gesagt absolut keinen Schimmer, was du mir sagen willst. Möchtest du probieren, ein paar längere Sätze zu formulieren als nur Stichwort der Form “Dunkle Materie?”. Dann kann ich eventuell auch darauf antworten. Aber nochmal: Eine “Galaxie” (wenn das das gleiche sein sollte das du mit “galaxy” meinst) ist kein mysteriöses irgendwas oder ein “Punkt”. Sondern eben eine Ansammlung von Sternen. So wie die Milchstraße die ja auch aus ein paar 100 Milliarden Sternen besteht von denen einer die Sonne ist.

  17. #17 Florian Freistetter
    12. August 2016

    @tomtoo: “ich will meinen gedanken mal so ausdrücken. so eine galaxy entsteht an einer (3d) grenzschicht zwichen drinnen ( black hole ) oder drausen ( ziemlich viel platz).”

    Kannst du bitte mal kurz definieren, was du unter einer “galaxy” verstehst? Ich hab das Gefühl, dass ist nicht das, was mit diesem Wort normalerweise bezeichnet wird.

  18. #18 tomtoo
    12. August 2016

    @florian
    doch ist halt eine galaxy die an dieser grenzschicht entsteht. dauert halt. und wenn du ganz weit weg bisst ist ne galaxy halt ein punkt. dens dummerweise nur in mathe gib.

  19. #19 Florian Freistetter
    12. August 2016

    @tomtoo: Kannst du bitte meine Frage beantworten: “Was ist eine ‘galaxy'”?

  20. #20 tomtoo
    12. August 2016

    @captain e
    passt !
    😉

  21. #21 tomtoo
    12. August 2016

    @florian
    ne ansammlung von materie die über die gravitation gebunden ist ?!

  22. #22 Pilot Pirx
    12. August 2016

    Da hat also jemand eine Idee gehabt.Eine, die sich als genial erwies. Glücklicherweise hatte er die Macht, sie durchzusetzen. Wenn ich drüber nachdenke, wieviele solch guter Ideen durch den Wissenschaftsbetrieb und ökonomische Einschränkungen in irgendwelchen Aktenschränken vermodern…
    Wahrscheinlich nicht zu ändern.

  23. #23 Florian Freistetter
    12. August 2016

    @tomtoo: “ne ansammlung von materie die über die gravitation gebunden ist ?!”

    Demnach wäre auch die Erde eine “galaxy”…

    Können wir uns mal darauf einigen, dass wir von einer “Galaxie” sprechen? (Ich weiß nicht, warum du immer “galaxy” sagst). Und bevor wir über irgendwelche abgehobenen Konzepte mit Fraktalen und schwarzen Löchern reden, sollten wir klarstellen, WAS eine Galaxie ist. Z.B. könntest du den Artikel aus der Wikipedia dazu lesen: https://de.wikipedia.org/wiki/Galaxie

    Eine Galaxie ist eine Galaxie; egal ob sie hier ist oder ein paar Milliarden Lichtjahre weit weg. Was eine Galaxie definitiv nicht ist, ist ein Punkt. Und ein schwarzes Loch ist zwar seltsam, aber auch kein Zauberobjekt aus dem plötzlich komplette Galaxien hüpfen. Eine Galaxie besteht aus ein paar Milliarden Sternen. Daraus folgt zwingend, dass man auch ein paar Milliarden Sonnenmassen an Material braucht, damit eine Galaxie entstehen kann. Ein schwarzes Loch das beim Kollaps eines Sterns entsteht, hat ein paar Dutzend Sonnenmassen, höchstens. Und da gibts auch keine mysteriösen “Grenzflächen” an denen auf einmal ein paar Milliarden Sonnenmassen neue Materie auftauchen können. Galaxie entstanden aus den großen Gaswolken aus Wasserstoff und Helium die nach dem Urknall im Universum vorhanden waren. Dieses Gas hat sich an bestimmten Stellen verdichtet (weil es nicht absolut gleichmäßig verteilt war); daraus entstanden Sterne die sich zu den ersten Galaxien zusammengefunden haben. Die Details sind noch unklar – aber mit mysteriöser Mathematik, Punkten und “Grenzflächen” schwarzer Löcher hat das alles nichts zu tun.

  24. #24 tomtoo
    12. August 2016

    es geht doch garnicht um ein paar millionen sonnenmassen. da ist ein urschwarzloch innerhalb einer sich ausdehnender suppe.
    das ist nicht linear.
    die materie sammelt sich am rand da sie aber zu weit weg ist entfernt sie sich mit dem sich ausdehnenden universum und sammelt neue materie um sich. galaxie ich schreibs halt jetzt mit ie.

  25. #25 Florian Freistetter
    12. August 2016

    @tomtoo: “da ist ein urschwarzloch innerhalb einer sich ausdehnender suppe.
    das ist nicht linear.”

    Ich fürchte, es bringt nichts, wenn wir weiter diskutieren. Ich habe weiterhin keine Ahnung, was du meinst. Was ist ein “Urschwarzloch”? Aus was besteht die “Suppe”? Warum dehnt sie sich aus? Was ist “nicht linear”?

    “die materie sammelt sich am rand da sie aber zu weit weg ist entfernt sie sich mit dem sich ausdehnenden universum und sammelt neue materie um sich.”

    So funktioniert das nicht mit der Expansion des Alls…

    ” ich schreibs halt jetzt mit ie.”

    Das ist halt das Problem: Wenn du Begriffe verwendest, die nur du verstehst, dann kann dich kein anderer verstehen. Die Astronomie hat sehr gute Vorstellungen davon, wie das mit der Entstehung von Sternen und Galaxien, schwarzen Löchern, der Expansion des Alls, usw funktioniert. Wenn du da jetzt deine eigenen Hypothesen aufstellst, dann solltest du vorher zumindest eine vage Ahnung vom Status Quo haben. Sonst funktioniert das alles nicht.

  26. #26 tomtoo
    12. August 2016

    @florian
    urschwarzloch ist die bezeichnung für die erste sonne die ausreichend masse hatte.
    also beim kolaps.
    und da gabs wohl ein paar.
    denk doch mal an die grenzbedingungen nahe eines schwarzen loches bei einem expandierenden universums.

  27. #27 Captain E.
    12. August 2016

    @Pilot Pirx:

    Da hat also jemand eine Idee gehabt.Eine, die sich als genial erwies. Glücklicherweise hatte er die Macht, sie durchzusetzen. Wenn ich drüber nachdenke, wieviele solch guter Ideen durch den Wissenschaftsbetrieb und ökonomische Einschränkungen in irgendwelchen Aktenschränken vermodern…
    Wahrscheinlich nicht zu ändern.

    Gerade in der Astronomie gibt da den “Weg der Zweitklassigkeit”. Nicht jedes Observatorium, das durch moderne Installationen veraltet, wird deswegen gleich abgeschaltet. Wo die modernsten Geräte massenhaft Anträge auf Beobachtungszeit anziehen, kann man bei älteren auch längere Zeiten buchen – und das tun manche Astronomen dann auch. Angesichts der Bedingungen und der Kosten bei raumgestützten Anlagen ist dieser Effekt natürlich in erster Linie bei bodengestützten zu beobachten.

    Die Beobachtung des Hubble Deep Fields hat aber zumindest bewiesen, dass es sich für die Chefs der modernen Anlagen auszahlen kann, ihre “Direktorenzeit” für ungewöhnliche Ansätze zu verwenden.

  28. #28 RPGNo1
    12. August 2016

    Diese Fotos sind eines: Unfassbar ergreifend. Wer da noch behauptet, dass die Erde der Mittelpunkt des Universums ist, dem ist schlicht mehr zu helfen.

    @tomtoo
    Ein Tipp eines Mitlesers und -kommentators: Sammle doch deine Gedanken einfach erstmal, schreib sie alle ins Reine (z.B. in word) und poste dann. Das macht es etwas einfacher zu verstehen, was du wissen möchtest, und wir können dann bei der Beantwortung helfen. 😉

  29. #29 Florian Freistetter
    12. August 2016

    @tomtoo: “denk doch mal an die grenzbedingungen nahe eines schwarzen loches bei einem expandierenden universums.”

    Das macht keinen Sinn. Denn du scheinst eine komplett andere Vorstellungen von den Dingen und Phänomenen zu haben als der gesamte Rest der Astronomie. Insofern gibt es keine Basis, auf der wir diskutieren können. Ich will nicht böse klingen, aber: Du denkst in einer Fantasiewelt und nicht dem echten Universum. Es würde helfen, wenn du zuerst mal ein paar allgemeine Bücher über Astronomie liest, damit du weisst, über was du überhaupt reden willst.

  30. #30 pane
    12. August 2016

    @florian
    ich habe den Einwand bzw. Frage von tomtoo so verstanden: In (fast?) jeder Galaxie gibt es ein supermassives schwarzes Loch. War das schwarze Loch zuerst da und die Galaxie ist darum entstanden? Oder aber war zuerst die Galaxie da und viele der ausgebrannten Riesensonnen sind zu schwarzen Löchern geworden, die sich dann zu dem supermassiven schwarzen Loch vereinigt haben. Und welchen Einfluss hat dabei die dunkle Materie.

  31. #31 Florian Freistetter
    12. August 2016

    @pane: “ich habe den Einwand bzw. Frage von tomtoo so verstanden: In (fast?) jeder Galaxie gibt es ein supermassives schwarzes Loch. War das schwarze Loch zuerst da und die Galaxie ist darum entstanden?”

    Das ist eine gute Frage und auch eine die vernünftig gestellt ist. Eine Antwort gibt es darauf aber noch nicht; daran wird immer noch geforscht. Man weiß noch nicht, wie die supermassereichen schwarzen Löcher entstehen; Klar ist nur, dass sie die Entwicklung einer Galaxie auf vielfältige Weise beeinflussen. Ich hab das hier ausführlicher erklärt: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2015/01/19/wieso-befindet-sich-im-zentrum-jeder-galaxie-ein-riesiges-schwarzes-loch/?all=1

    Aber das hat halt nix mit einem mysteriösen “Urschwarzloch” zu tun… Ja, irgendein Stern muss zwangsläufig als erster von allen zu einem schwarzen Loch geworden sein. Aber abgesehen davon macht ihn das nicht irgendwie besonders oder stattet ihn mit besonderen Kräften aus. Die ersten Galaxien müssen da schon entstanden sein – denn die ersten Sterne gabs ja schon.

  32. #32 Kevin
    Lambrecht
    12. August 2016

    Hallo,

    hat es seit dem diese Deep Field Aufnahmen gemacht wurden noch weitere Beobachtungen gegeben, die noch längere Belichtungszeiten umsetzten? Wenn nein, woran liegt das? Würde man nicht noch frühere Zustände des frühen Universum sehen können, was ja eine der Hauptziele dieser Forschungen ist?

    Danke :)

  33. #33 tomtoo
    12. August 2016

    ihr verstehts nicht oder ? henne oder ei?
    mathe kønnte helfen da zu løsen. bifurcaration

  34. #34 tomtoo
    12. August 2016

    @florian
    denk dochh mal an die oberfläche (schwarzschilradius) was passier da ? nix nur weils ein punkt ( du weist was ich meine) ist ?

  35. #35 tomtoo
    12. August 2016

    also nochmal. was passiert in unserer welt (beobachtbar) ?
    nix linear

  36. #36 ZeT
    12. August 2016

    Existiert überhaupt eine Oberfläche bei einer Singularität? Der Schwarzschildradius sagt doch nur etwas darüber aus, ab wann die Gravitation die Fluchtgeschwindigkeit des Lichts übersteigt.

    Von welchem “Punkt” redest du? Nach Wiki ist ein Punkt in der Physik nur eine Positionsangabe in einem dreidimensionalen Raum. In der Geometrie ein nichtausgedehnter Ort in einem beliebigen Raum.

    Also ich hab echt Probleme zu verstehen worauf du eigentlich hinaus willst.

  37. #37 RPGNo1
    12. August 2016

    Tomtoo, deine Sprünge sind sehr irritierend. Wie in #28 gesagt, sammle deine Gedanken und schreib sie in einem Post nieder. Dann erhälst du eventuell auch eine Antwort, die dich befriedigt.

  38. #38 tomtoo
    12. August 2016

    @zet
    ein punkt ist doch nur “nix””. geht aber nicht. ein punkt ist halt mehr als nix
    😉

  39. #39 tomtoo
    12. August 2016

    ein punkt ist klassr. bleibt aber kein punkt, wächst an einer grenzfläche.

  40. #40 tomtoo
    12. August 2016

    währe das universum linear gãbs uns nicht.

  41. #41 selfi
    12. August 2016

    ein unglaublich nachdenklich machendes Foto !
    Cool…

  42. #42 selfi
    12. August 2016

    @Florian,

    Ich habe ein Frage die mich schon länger beschäftigt.
    Gibt es im Universum einen Ort an dem keine Sterne zu sehen sind?

  43. #43 Stefan
    Linz
    12. August 2016

    Hab mir jetzt ein paar Deep-Field-Aufnahmen angesehen.Wundere mich über den mangelnden Zusammanhang zwischen Farbe und Grüße der Galaxien. Wenn ich mich nicht ganz irre, ist für die Farbe der Galxien ja weniger die vorherrschende Strenenklasse als vielmehr die Rotverschiebung verantwortlich – die roten Objekte sind also jene, die am weitesten entfernt sind. Wegen ihrer Entfernung und der geringen Größe der frühen Galaxien müssten die roten Galaxien die kleinsten und dunkelsten am Bild sein. Allerdings gibt es auf manchen Bildausschnitten ein paar sehr große rote Galaxien. Gab es also auch unter den ersten Galaxien ein paar Riesen? Oder wurden die Farbunterschiede übetrieben dargestellt, und die weißen Galaxien sind in Wahrheit fast gleich weit weg wie die roten?

  44. #44 DasKleineTeilchen
    terra
    13. August 2016

    leicht OT:

    oha:

    http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/astronomie-erdaehnlicher-planet-beim-nachbarstern-entdeckt-a-1107405.html

    “Der noch namenlose Planet ist mutmaßlich erdähnlich und bewegt sich offenbar in so günstigem Abstand um Proxima Centauri, dass auf seiner Oberfläche flüssiges Wasser vorkommen könnte – was als wichtige Voraussetzung für die Entstehung von Leben gilt.

    Nie zuvor sind Wissenschaftler auf eine mögliche zweite Erde gestoßen, die so nahe ist. Ende August will die Europäische Südsternwarte Eso die wissenschaftliche Sensation bekannt geben.”

    alter, wenn das stimmt und SPON mal nicht wieder bullshit erzählt, alterfalter, DAS wäre tatsächlich ne sensation.

    project Orion anyone? mal eben die na’vi besuchen?

  45. #45 Florian Freistetter
    13. August 2016

    @DasKLeineTeilchen: “alterfalter, DAS wäre tatsächlich ne sensation.”

    Ja. Es wäre eine sehr coole Entdeckung, wenn man einen Planeten beim sonnennächsten Stern findet. Was der Planet aber sicherlich nicht ist: eine zweite Erde! Ich weiß nicht, wie oft ich schon darüber geschrieben habe, aber wir haben nicht die technische Mittel um feststellen zu können ob ein Planet eine “zweite Erde” ist oder nicht! Nur weil ein Planet im “richtigen” Abstand zu seinem Stern liegt, ist er noch keine “zweite Erde”. Der Mars liegt in der habitablen Zone der Sonne. Die Venus ebenso. Sind aber keine zweiten Erden! Man muss mehr Informationen kennen um sowas sagen zu können und diese Informationen kriegen wir erst mit der nächsten Generationen von Teleskopen in den 2020er Jahren.

  46. #46 Florian Freistetter
    13. August 2016

    @selfi: “Gibt es im Universum einen Ort an dem keine Sterne zu sehen sind?”

    Jeden Platz auf der Erde, auf dem es gerade bewölkt ist 😉

    Aber du meinst vermutlich eine Region im Kosmos. Da gibts natürlich Gegenden wo die Bedingungen schlecht sind; man könnte sich einen Planeten vorstellen, auf dem es nie dunkel wird. Oder der mitten in nem Emissionsnebel liegt. Ansonsten müsste so ein Ort so weit weg von allem anderen sein, dass da noch kein Licht irgendwelcher Sterne angekommen ist. Das ist eher zweifelhaft.

  47. #47 DasKleineTeilchen
    terra
    13. August 2016

    @FF:

    weiss ich doch 😉

    aber “nur” erdähnliche grösse & habitable zone wäre schon alleine ziemlich sensationell. und die 2020ger sind ja zum glück nicht mehr weit…

  48. #48 Florian Freistetter
    13. August 2016

    @DKT: “aber “nur” erdähnliche grösse & habitable zone wäre schon alleine ziemlich sensationell.”

    Solche Planeten haben wir schon oft gefunden. Der wissenschaftliche Wert dieser Entdeckung ist ein ganz anderer – aber angesichts der Fixierung der Medien auf Aliens interessiert das leider keinen mehr…

  49. #49 ZeT
    13. August 2016

    Da Proxima Centauri ein Zwerg ist, müsste die habitable Zone doch so dicht an dem Stern liegen das der Planet rotationsgebunden ist, oder?

  50. #50 Joe Blessing
    13. August 2016

    Mal eine Laienfrage:

    Wir sehen jetzt auf den Aufnahmen Hubbles Galaxien, die mehrere Milliarden Jahre alt sind. Daß das Licht solange gebraucht hat, bis wir es jetzt sehen können, leuchtet mir ein, aber da stellt sich mir folgende Frage:

    Theoretisch: Wenn wir vor 13 Milliarden Jahren in die Richtung hätten schauen können, was hätten wir dann gesehen?
    Und da fangen bei mir die Ungereimtheiten an:
    – das Universum dehnt sich ja kontinuierlich aus; wenn also diese Galaxien vor ~13 Milliarden Jahren entstanden, dann war das Universum ja wesentlich kompakter als heute (ich vegleiche es immer mit einem Luftballon, der aufgepustet wird).
    Wenn dieses Licht uns heute, an unserer jetzigen Position erst erreicht, dann müsste die Ausdehnung des Universums ja schneller als das Licht vonstatten gehen…???
    – oder: sehen wir heute nur noch die “Lichtreste” der Galaxien, da das Licht ja schon so lange unterwegs ist (und wir ja heute erst draufschauen können)?

    Ich hoffe, daß da jemand Licht in mein Dunkel bringen kann…Danke!

  51. #53 Alderamin
    13. August 2016

    @selfi

    Gibt es im Universum einen Ort an dem keine Sterne zu sehen sind?

    Es wurden ein paar Sterne entdeckt, die sich weit außerhalb der Milchstraße befinden (der Rekord liegt bei 900.000 Lichtjahren). Von dort aus würde man nur eine handvoll Galaxien als schwache Nebelwölkchen mit bloßem Auge am Himmel sehen, aber keine anderen Einzelsterne. Diese Sterne sind dort keinesfalls entstanden; entweder wurden sie aus Doppelsternsystemen in der Milchstraße oder einer andern Galaxie, die beispielsweise einem schwarzen Loch zu nahe kamen, herauskatapultiert, oder bei der Kollision zweier Galaxien fortgeschleudert.

    Dies ist noch innerhalb der Lokalen Gruppe, einer kleinen Gruppe von ein paar Dutzend Galaxien um Milchstraße und Andromedanebel herum. Theoretisch wäre auch denkbar, dass es nach sehr langer Zeit ein paar Einzelsterne in die großen Leerräume (Voids) zwischen den Galaxienhaufen verschlägt. Von dort aus würde man an den meisten Orten mit bloßem Auge nicht einmal mehr Galaxien erkennen können.

  52. #54 Alderamin
    13. August 2016

    @ZeT

    Da Proxima Centauri ein Zwerg ist, müsste die habitable Zone doch so dicht an dem Stern liegen das der Planet rotationsgebunden ist, oder?

    Davon kann man ausgehen. Da Rote Zwerge auch gerne kräftige Flares aussenden (viel stärker als die Sonne), wäre es auch deshalb ziemlich ungemütlich dort. Vielleicht könnte etwas auf der dunklen Rückseite oder am Boden eines tiefen Ozeans überleben (Stichwort: Hydrothermalquellen).

  53. #55 Alderamin
    13. August 2016

    @Joe Blessing

    Theoretisch: Wenn wir vor 13 Milliarden Jahren in die Richtung hätten schauen können, was hätten wir dann gesehen?

    Nichts, da das Licht dieser Galaxien noch nicht bis zu uns vorgedrungen wäre. Wir hätten ein paar Vordergrundgalaxien und dahinter die damals viel nähere kosmische Hintergrundstrahlung gesehen.

    Und da fangen bei mir die Ungereimtheiten an:
    – das Universum dehnt sich ja kontinuierlich aus; wenn also diese Galaxien vor ~13 Milliarden Jahren entstanden, dann war das Universum ja wesentlich kompakter als heute (ich vegleiche es immer mit einem Luftballon, der aufgepustet wird).

    Richtig. Die Entfernung zu diesen Galaxien war damals viel kleiner. Aber größer, als dass ihr Licht uns schon innerhalb des damaligen Weltalters hätte erreichen können. Unser Horizont war damals kleiner. (Ich sage immer “unser”, obwohl es da noch nicht einmal Erde und Sonne gab; ich identifiziere “uns” mit dem Ort der Milchstraße zur damaligen Zeit)

    Wenn dieses Licht uns heute, an unserer jetzigen Position erst erreicht, dann müsste die Ausdehnung des Universums ja schneller als das Licht vonstatten gehen…???

    Ja. Das ist aber einfach eine Frage der Entfernung. Die Ausdehnungsgeschwindigkeit wird durch den Hubble-Parameter beschrieben, der beträgt ca. 69 km/s/Megaparsec (1 Megaparsec sind 3,26 Millionen Lichtjahre). Das bedeutet, ein Ort in 1 Mpc scheint sich von uns mit 69 km/s fortzubewegen. Ein Ort in 10 Mpc mit 690 km/s. Ein Ort in 4348 MPc = 14,2 Milliarden Lichtjahre mit 3448*69 km/s = 300000 km/s. Und so weiter. Das ist kein Widerspruch zur speziellen Relativitätstheorie, die nur für Bewegungen im Raum gilt. Hier bewegt sich jedoch nichts. Jede Galaxie sitzt mehr oder wenig fest an ihrem Ort, wie Punkte auf der Oberfläche des von Dir erwähnten Ballonmodells. Es kommt einfach immer mehr Raum zwischen den Galaxien hinzu, und zwar seeeeehr wenig. 69 km in einer Sekunde auf 3,26 Millionen Lichtjahre, das sind 3,08*10^19 km. Auf den Kilometer runtergerechnet ist das also nur ein Wachstum von 69/(3,26*10^6 * 9,46*10^12 km) = 2,24*10^-18 km/s = 2,24*10^-12 mm/s = 7,06*10^-5 mm/Jahr. Rund 70 Millionstel Millimeter pro Jahr. Dagegen rasen die Kontinente mit einigen cm/Jahr regelrecht über die Erdkruste.

    Der Raum wächst also extrem langsam, aber über extrem große Entfernungen summiert sich das Wachstum auf Werte oberhalb der Lichtgeschwindigkeit, wobei sich tatsächlich überhaupt nichts von der Stelle bewegt. Deswegen ist die Lichtgeschwindigkeit keine Beschränkung.

    – oder: sehen wir heute nur noch die “Lichtreste” der Galaxien, da das Licht ja schon so lange unterwegs ist (und wir ja heute erst draufschauen können)?

    WIr sehen das Licht, das die Galaxie vor 13 Milliarden Lichtjahren in unsere Richtung aussandte. Damals war das Weltall kleiner und die Milchstraße war näher an dieser Galaxie dran, aber während das Licht auf dem Weg zu uns war, entfernten sich die Galaxien voneinander und die Strecke, die das Licht zurücklegen musste, wuchs. Dabei war für die Laufzeit des Lichts nur jeweils der Teil der Strecke relevant, der noch vor ihm lag; der bereits zurückgelegte Weg wuchs aber hinter dem Licht auch noch weiter an. Wenn das Licht dann heute bei uns eintrifft, beträgt die Entfernung zu der Galaxie deshalb nicht etwa nur 13 Milliarden Lichtjahre, sondern über 40 Milliarden Lichtjahre. Das ist deutlich weiter als die oben genannten 14,2 Milliarden Lichtjahre, jenseits deren die Expansion mit mehr als Lichtgeschwindigkeit zu erfolgen scheint. Das heißt aber, dass das Licht von dieser Galaxie, das jetzt auf den Weg zu uns geht, nicht mehr mit der Expansion des Universums mithalten kann. Die Entfernung wächst schneller, als das Licht sie zurücklegen kann.

    Deswegen werden wir die Galaxie nie so sehen können, wie sie heute ist. Ferne Galaxien entweichen allmählich aus unserem Horizont, obwohl der eigentlich wächst. In sehr ferner Zukunft werden wir nur noch die Galaxien der lokalen Gruppe am Himmel sehen können. Alles andere hat die Expansion des Universum hinter unseren Horizont fortgetragen, bzw. sehen wir nur noch ihre verblassenden Bilder aus früherer Zeit, aus der uns gerade noch Licht erreicht.

  54. #56 Dampier
    13. August 2016

    @Alderamin

    Auf den Kilometer runtergerechnet ist das also nur ein Wachstum von 69/(3,26*10^6 * 9,46*10^12 km) = 2,24*10^-18 km/s = 2,24*10^-12 mm/s = 7,06*10^-5 mm/Jahr. Rund 70 Millionstel Millimeter pro Jahr. Dagegen rasen die Kontinente mit einigen cm/Jahr regelrecht über die Erdkruste.

    Danke :))

  55. #57 Dampier
    13. August 2016

    Du bist echt mein Lieblings-Nerd :]

  56. #58 tomtoo
    13. August 2016

    @alderami
    der raum wächst. also ist ein elektron jetzt weiter von seinem proton wie gestern ? ich mein halt mit deiner formel müsste es doch so sein ?

  57. #60 Stefan Geier
    Santa Cruz de La Palma
    14. August 2016

    Hola Florian

    8 bis 10 Milliarden Jahren nach dem Urknall entstanden in den Galaxien die meisten Sterne, von da an ist die Entstehung von Sternen wieder zurück gegangen.

    also meines Wissens nach hatte die globale Sternentstehungsrate (Stichwort Madau-Diagramm) ihr Maximum bei z~2.5 (ja, die Angaben schwanken so zwischen 2<z<3), was nach dem aktuellen kosmologischen Modell (LCDM) weniger als 3 Milliarden Jahren nach dem Urknall entspricht.
    oder hattest Du etwas anderes gemeint? (z.B. wann die meisten der heute vorhandenen Sterne schon entstanden waren. wobei das auch schon früher war)

    Saludos
    Stefan "El Buitre" Geier

  58. #61 Alderamin
    14. August 2016

    @tomtoo

    der raum wächst. also ist ein elektron jetzt weiter von seinem proton wie gestern ? ich mein halt mit deiner formel müsste es doch so sein ?

    Objekte, die aneinander gebunden sind, rutschen gewissermaßen über die Raumexpansion weg.

  59. #62 tomtoo
    14. August 2016

    @alderamin
    danke dir das war ja auch doof von mir da em kräfte mit reinzubringen.
    aber angenommen unsere galaxy hätte einen zwilling mit der selben masse wie weit mŭsste sie weg sein bis die raumausdehnung stärker ist als die gravitation ? nur ummal so ein bild zu bekommen .

  60. #63 Pilot Pirx
    14. August 2016

    Ich hab da mal eine(vermutlich dumme) Frage.
    Man schaut ja auf manche Galaxien von oben drauf, auf andere auf die Kante mit allen Winkeln dazwischen.
    Hat man diese Blickwinkel mal statistisch untersucht, vielleicht auch noch im Zusammenhang mit dem Alter?

  61. #64 Alderamin
    14. August 2016

    @tomtoo

    Die Hubble-Expansion gewinnt so ab ca. 20 Megaparsec = 65 Millionen Lichtjahre allmählich die Oberhand gegenüber den Eigenbewegungen der Galaxien (wäre nett, wenn Du weniger Denglisch verwenden würdest: Galaxie, wenn’s irgendeine ist, Galaxis, wenn’s unsere Milchstraße ist).

  62. #65 Erfahrener Blödkopp
    nordatlantisches Randmeer
    14. August 2016

    Mal ne dumme Frage: Ich habe irgebndwie im Kopf, dass kurz nach dem Urknall neben H, He auch Li entstanden ist. Die Frage: Aus welcher Fusion sonst stammt Li?

  63. #66 tomtoo
    15. August 2016

    @alderamin
    entschuldige ich muss zugeben das mit der schreiberei behandle ich leider sehr sagen wir mal entspannt.das ist keine boshaftigkeit.
    65 millionen lichtjahre !
    bei einem duchmesser unserer galaxis von ca. 100000 lichtjahren.
    danke für die relation !

  64. #67 Captain E.
    15. August 2016

    @Erfahrener Blödkopp:

    Mal ne dumme Frage: Ich habe irgebndwie im Kopf, dass kurz nach dem Urknall neben H, He auch Li entstanden ist. Die Frage: Aus welcher Fusion sonst stammt Li?

    Wenn sonst nichts funktioniert – Neutronenanlagerung (gefolgt von Betazerfall) geht eigentlich immer.

  65. #68 Karl-Heinz
    15. August 2016

    @Erfahrener Blödkopp

    Die Frage: Aus welcher Fusion sonst stammt Li?

    Lithium-7 entsteht aus dem Zusammenprall von Helium-4 und Tritiumkernen

  66. #69 Karl-Heinz
    15. August 2016

    @Erfahrener Blödkopp

    Eine weitere mögliche Fusion wäre, dass aus
    Helium-4 und Helium-3 das Beryllium-7 entsteht.
    Beryllium-7 zerfällt anschließend unter Einfangen eines Elektrons in Lithium-7.

    Ich denke FF müsste es aber genauer wissen 😉

  67. #70 Alderamin
    15. August 2016

    @tomtoo

    entschuldige ich muss zugeben das mit der schreiberei behandle ich leider sehr sagen wir mal entspannt.das ist keine boshaftigkeit.

    Das glaube ich Dir, aber es zollt dem Leser Respekt, wenn man ein wenig Bemühung zeigt, die Regeln der deutschen Sprache und ihrer Rechtschreibung einzuhalten, auch wenn das auf der Handytastatur lästig ist (dafür schlägt einem das Handy oft schon das richtig geschriebene Wort vor; es sei denn, man hat es bereits auf die eigenen, falsch geschriebenen Varianten trainiert…).

  68. #71 DAD
    15. August 2016

    @Alderamin: Mit Semikolon! Jetzt übertreibst Du aber.

  69. #72 tomtoo
    16. August 2016

    @aleramin
    Bitte entschuldige. Aber das mit meiner Rechtschreibung sollte auf keinen Fall respecktlos interpretiert werden.
    Ich kann es einfach nicht. Und je intesiever ich in gedanken bin weil mich ein gespräch interresiert desto mehr vernachlässige ich sie.
    Ich lese deine beiträge immer mit extremem interesse und ich möchte dir auch für deine antworten danken aber mit respektlosigkeit hats absolut nichts zu tun.
    Mehr als “entschuldigung ich habs halt nicht drauf kann ich nicht sagen”. Jedes (für mich unsichere) wort,satzzeichen,usw nachschlagen würde mich einfach aus meinem konzept bringen. Wie gesagt mehr als mich entschuldigen kann ich nicht.
    Doch danke kann ich sagen für deine antworten auf meine frage !

  70. #73 tomtoo
    16. August 2016

    es tut mir auch leid ich habe zwei(3..4) threads vermicht.

    Die frage ist: gibt es in jeder galxaxie die wir beobachten ein zentrales schwarzes loch ? Da wir ja in die vergangenheit schauen waren die schwarzen löcher in grosser entfernung weniger massiv wie die in unserer nähe?
    Mit randbedingungen meine ich nicht den ereignisshorizont sondern die gravitatieve wirkung auf teilchen.
    Könnte es nicht sein das diese randbedingungen eines schwarzen loches im gegensatz zu einer sonne (strahlungsdruck) die notwendige bedingung zur bildung einer galaxie ist ?
    Dann müsste ja in (fast) jeder galaxie ein schwarzes loch sein ?
    Wie weit ist die wissenschaft in diesem punkt ist in jeder (fast) jeder beobachtbaren galaxy im zentrum ein schwarzes loch ?

  71. #74 tomtoo
    16. August 2016

    @captain e
    ok ich hab die antwort nicht ganz verstanden.
    angenommen die “dunkle materie” und die baryonische materie sind zum gleichen zeitpunkt homogen im universum entstanden was würde es ändern ?
    ok der strahlungsdruck einer sonne hätte keinen einfluss auf die “dunkle materie”.
    das ist interresant !

  72. #75 Alderamin
    16. August 2016

    @tomtoo

    Die frage ist: gibt es in jeder galxaxie die wir beobachten ein zentrales schwarzes loch ?

    So ziemlich in jeder, ja.

    Da wir ja in die vergangenheit schauen waren die schwarzen löcher in grosser entfernung weniger massiv wie die in unserer nähe?

    So weit entfernt kann man das, so viel ich weiß, nicht feststellen, aber für die näheren Galaxien hat man gefunden, dass die Größe des zentralen, kugelförmigen Bereichs mit der Masse des Schwarzen Lochs linear korreliert, d.h. x-mal mehr Masse im diesem Bereich bedeutet x-mal mehr Masse des Schwarzen Lochs.
    Wir wissen, dass Galaxien im jungen Universum kleiner waren als heute und sich zu größeren gemischt haben. Dabei werden sich auch ihre Schwarzen Löcher vereint haben, denn die sinken in Wechselwirkung mit den Sternen, denen sie begegnen, zum Zentrum und treffen sich dort.

    Mit randbedingungen meine ich nicht den ereignisshorizont sondern die gravitatieve wirkung auf teilchen.
    Könnte es nicht sein das diese randbedingungen eines schwarzen loches im gegensatz zu einer sonne (strahlungsdruck) die notwendige bedingung zur bildung einer galaxie ist ?

    Man muss sich klar machen, dass auch ein Supermassives Schwarzes Loch gegenüber einer Galaxie ein Winzling ist. Das der Milchstraße hat z.B. 4 Millionen Sonnenmassen. Die Milchstraße hat über 1 Billion Sonnenmassen! Das ist das 250.000-fache. Es ist zunächst schwer vorstellbar, dass so ein Winzling einen Einfluss auf die Größe einer ganzen Galaxie haben soll.

    Nun leuchten in Quasaren jedoch die Akkretionsscheiben von Schwarzen Löchern (also das Gas, das sich in einer Scheibe um das Schwarze Loch sammelt, bevor es hinein fällt) heller als alle Sterne der Galaxie zusammen – man sieht nur den hellen Kern bei Quasaren, deswegen sehen sie aus wie Sterne, sie sind quasistellar (da sie auch Radiostrahlung aussenden und man an der Quelle nur einen “Stern” sah, nannte man sie Quasi-Stellare Radioquellen, als man noch nicht wusste, worum es sich handelte). Wenn jede Galaxie ein zentrales Supermassives Schwarzes Loch hat, war wohl jede Galaxie auch einmal ein Quasar, als noch große Mengen Gas in dieses Schwarze Loch hinein fielen.

    Es wäre denkbar, dass die Quasare die Sternentstehung in der umgebenden Galaxie irgendwie beeinflussen. Nicht durch Gravitation, sondern durch Strahlung aus der Akkretionsscheibe, die das Gas erwärmen und komprimieren kann, aber auch in einem gewissen Radius wegblasen.

    Es könnte aber auch andere Gründe geben, z.B. dass die Menge des verfügbaren Gases sowohl die Größe des Schwarzen Lochs als auch die der Galaxie beeinflusst. Es ist aber auch unklar, ob die zentralen Schwarzen Löcher direkt aus einfallendem Gas entstehen, oder ob zuerst Sterne entstehen, die zu schwarzen Löchern werden, die sich dann vereinigen. Oder eine Kombination aus beidem. Da gibt es noch viele offene Fragen.

    Nur eines ist klar: der Ereignishorizont des zentralen Schwarzen Lochs oder seine Masse haben direkt nichts mit der Entstehung der Galaxie zu tun. Bestenfalls indirekt über die Strahlung der Akkretionsscheibe um den Ereignishorizont ist eine Beeinflussung denkbar. Denn die sind die hellsten Objekte im Universum, die wir kennen.

  73. #76 Laie
    18. August 2016

    Ich hätte da eine Frage, was ist eigentlich Raum konkret?

    Nur “nichts” oder “Fehlen jeglicher Energie” ist mir zuwenig als Erklärung, da ja das “nichts” stets mehr wird, und “vor” dem Urknall nicht mal Raum da war.

    Raum begreifen wir im Alltag als völlig vertraut und gegeben, doch was soll das im physikalischen Sinne sein?

  74. #77 Captain E.
    18. August 2016

    Das ist echt schwierig. Man kann ja sogar die Festigkeit des Raumes berechnen, denn der wird ja durch Massen gekrümmt. Ergebnis: Raum ist sehr viel steifer als etwas Stahl.

    Die Quantenmechanik deutet darauf hin, dass der Raum selbst womöglich auch gequantelt ist. Vielleicht besteht er aus Kuben mit der Plancklänge als Seitenlänge. Oder aus Kugeln mit der Plancklänge als Durchmesser? Da ergäbe sich natürlich die Frage, was dazwischen wäre. Auf jeden Fall bleibt da noch so einiges zum Forschen übrig.

  75. #78 tomtoo
    18. August 2016

    @all
    superspannend hier drinn !
    vielen dank an alle !

  76. #79 Karl-Heinz
    18. August 2016

    @Captain E.

    Ich habe gelesen,
    dass der Raum 10^32 (eine Eins mit 32 Nullen) mal steifer sein soll als Stahl.

    Selbst wenn gerade eine Wellenfront von Milliarden Kilowatt durch unseren Körper liefe, würden wir davon nichts merken. Bin wirklich froh, dass der Raum so steif ist :-)

  77. #80 Laie
    20. August 2016

    Mal danke für eure Ideen!
    Woher kämen die zusätzlichen Kuben her, die bei der Raumausdehnung anfallen müssten? Dunkle oder negative Energie? Kann es sowas überhaupt geben?

  78. #81 Alderamin
    20. August 2016

    @Laie

    Woher kämen die zusätzlichen Kuben her, die bei der Raumausdehnung anfallen müssten?

    Aus dem Nichts. Die Quantenwelt ist ja nicht zu vergleichen mit unserem Makrokosmos. Da entstehen auch spontan Teilchen und Antiteilchen, und die Raumzeit ist wohlmöglich verzwirbelt und ähnelt mehr einem Schaum mit lauter Verbindungen und Abkürzungen zwischen den Blasen, die in ständiger Bewegung und Umformung sind (so stellt man sich das hypothetisch vor). Da kann dann auch mal ein Bläschen hinzu kommen oder wachsen. Es reicht ja eine ganz kleine Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Raum um 70 Mikrometer pro Kilometer und Jahr wächst.

    Der Antrieb könnte die Vakuumenergie sein. Laut der allgemeinen Relativitätstheorie sorgt nicht nur Masse für Gravitation, sondern auch Druck: Wenn man einen Gasballon komprimiert, muss man Arbeit aufwenden, die im Gas steckt. Diese Arbeit hat ein Masseäquivalent, das einen gewissen Beitrag zur Gravitation leistet. Der komprimierte Ballon hat mehr Gravitation als ein unkomprimierter.

    Druck kann aber auch negativ sein und würde dann eine abstoßende Gravitationswirkung haben. Das Vakuum könnte einen negativen Innendruck haben und somit eine abstoßende Gravitation, die die Dunkle Energie erklären würden. Das Dumme ist nur, das die heute verfügbaren Formeln für die Vakuumenergie eine Abstoßung ergeben, die um den Faktor 10^120 zu groß ist. Da fehlt wohl irgendwas.

    Ein ähnliches Problem hatte Max Planck bei der Berechnung der Strahlung des Schwarzen Hohlraumstrahlers, da ergaben die Formeln eine unendliche Energie für unendlich kurz werdende Wellenlängen, die sogenannte “Ultraviolettktastrophe”. Er konnte das Problem durch die Quantisierung des Lichts in Photonen lösen. Eine Quantentheorie der Gravitation haben wir noch nicht.

  79. […] Folge 194: Das Hubble Deep Field […]

  80. #83 Laie
    5. September 2016

    @Alderamin,
    danke für die spannende Beschreibung. Meine laienhaften Ideen:

    *Könnte es auch noch nicht entdeckte Teilchen geben, die im Raum vorhanden sind, und auf alles wie Atome und Teilchen selbst eine abstoßende Wirkung haben und sonst keine Wechselwirkung, sodass diese sich nicht messen lassen? Wäre dies so, dann müsste sich die Dichte durch Raumausdehnung verringern, und die Ausdehnung verlangsamen?

    *Bei dunkler Energie als Erklärung:
    Der Energiebetrag, sollte er konstant sein, müsste doch durch Raumausdehnung verringern, d.h. die Energiedichte der negativen Energie?

    *Vakuumenergie u 10^120 zu groß:
    Könnte es eine weitere, der Vakuumsenergie entgegenstehende anziehende Kraft im Vakuum – geben, sodass die Differenz aus beiden den um den Faktor 10^120 geringeren Wert für die Vakuumsenergie erklären könnte? Vielleicht eine Art zusätzlicher gravitativ wirkender Energieform, die in dem Vakuum, das auch ein “falsches Vakuum” sein sollte, beinhaltet.

    P.S.:
    Eine irgendwo stattfindende Verletzung des Energieerhaltungssatzes fände ich auch für spannend.
    Wenn sich das Universium schon aus dem Nichts erzeugt hat, könnte dann nicht ein anderes Nichts auch irgendwann mal was erzeugen, das mit unserem Universium interagiert?