Lichtgeschwindigkeit und Urknall

[McWire]

das wäre dann der Fall, wenn der Hubble-Parameter zeitlich konstant wäre, was einer exponentiell beschleunigten Expansion entspräche. Wenn die Expansion jedoch mit konstanter Geschwindigkeit abläuft, wird der Hubble-Parameter immer kleiner, daher trifft deine Überlegung nicht zu.

Stell dir das ganze in mitbewegten Koordinaten vor. Die ferne Galaxie und wir befinden uns in diesen an festen Punkten, das Photon jedoch reist auf uns zu. Dann wandert es von dem Punkt, wo die Fluchtgeschwindigkeit 2c beträgt, an einen Punkt, wo sie nur 1,9c beträgt, von dort an einen Punkt mit nur noch 1,8c usw.

Ok, jetzt habe ich es verstanden und meine Fehler erkannt.

Die relative scheinbare "Fluchtgeschwindigkeit" zwischen zwei Testteilchen ist ja vom Abstand abhängig, d.h. wenn sich das Photon von der entsprechenden Galaxie weg bewegt, wird diese Geschwindigkeit geringer.

Aber es wäre dann ziemlich lange zu uns unterwegs, da es sich in der Anfangszeit ja von uns weg bewegt, also erst mit 1c, dann mit 0,9 usw. Irgendwann kommt der Punkt, wo es scheinbar still steht, also wo die Expansionsgeschwindigkeit genau c ist. Und erst dann kommt es auf uns zu.

Das würde dann aber so wirken, als wäre die beobachtete Galaxie viel weiter von uns weg als sie es tatsächlich ist. Bei diesem Verhalten würde eine extreme Entfernungsverfälschung eintreten, wenn man diese Photonen dann auf der Erde aufsammelt und daraus die Entfernung zur Quelle bestimmt.

[Halman]

Das würde dann aber so wirken, als wäre die beobachtete Galaxie viel weiter von uns weg als sie es tatsächlich ist. Bei diesem Verhalten würde eine extreme Entfernungsverfälschung eintreten, wenn man diese Photonen dann auf der Erde aufsammelt und daraus die Entfernung zur Quelle bestimmt.

Bezüglich der Position der Galaxis, zum dem Zeitpunkt, als die Photonen ausgesandt wurden, trifft dies wohl zu, aber inzwischen bewegte sich die Galaxis ja weiterhin von uns weg. Müsste es daher nicht genau umgekehrt sein: Dass die Lichtquelle näher erscheint, als sie tatsächlich ist.
So könnte eine Lichtquelle, welche scheinbar 13,4 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist, in Wirklichkeit bereits 20 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt sein.

[Agent Scullie]

Das würde dann aber so wirken, als wäre die beobachtete Galaxie viel weiter von uns weg als sie es tatsächlich ist. Bei diesem Verhalten würde eine extreme Entfernungsverfälschung eintreten, wenn man diese Photonen dann auf der Erde aufsammelt und daraus die Entfernung zur Quelle bestimmt.

Bezüglich der Position der Galaxis, zum dem Zeitpunkt, als die Photonen ausgesandt wurden, trifft dies wohl zu, aber inzwischen bewegte sich die Galaxis ja weiterhin von uns weg. Müsste es daher nicht genau umgekehrt sein: Dass die Lichtquelle näher erscheint, als sie tatsächlich ist.

Halman hat es im Grunde schon richtig erkannt: die vom Photon zurückgelegte Strecke ist weitaus länger als die Entfernung der Galaxie zur Zeit der Photonenemission. Die heutige Entfernung der Galaxie ist abermals größer als die Laufstrecke des Photons. Das bedeutet aber nicht, dass uns die Galaxie in der falschen Entfernung erscheint. Wir können ja nicht direkt messen, wie weit das Photon gereist ist, es trägt ja keinen Kilometerzähler mit sich herum.

Lange Zeit konnte man die Entfernungen ferner Galaxien nur über die Rotverschiebung bestimmen. Dieses Verfahren war aber ungenau, da man Annahmen über die Dynamik der Expansion machen musste, die selbst nicht überprüft werden konnten. Dann wurde die Methode entwickelt, Entfernungen anhand der Helligkeiten von Supernovae zu ermitteln. Dabei machte man sich zunutze, dass die absolute Helligkeit von Supernovae immer gleich ist (bzw. leicht ermittelt werden kann), und aus dem Modell des expandierenden Universums abgeleitet werden kann, dass das Verhältnis aus absoluter und scheinbarer Helligkeit durch die heutige Entfernung der die Supernove beheimatenden Galaxie gegeben ist, sofern die Expansion homogen ist. Es spielt daher keine Rolle, welche Strecke das Photon zurücklegen musste oder welchen Abstand die Galaxie zur Zeit der Emission hatte, aus der scheinbaren Helligkeit kann direkt auf die heutige Entfernung geschlossen werden.

Die Galaxie erscheint somit in der richtigen, heutigen Entfernung.

[McWire]

Halman hat es im Grunde schon richtig erkannt: die vom Photon zurückgelegte Strecke ist weitaus länger als die Entfernung der Galaxie zur Zeit der Photonenemission. Die heutige Entfernung der Galaxie ist abermals größer als die Laufstrecke des Photons. Das bedeutet aber nicht, dass uns die Galaxie in der falschen Entfernung erscheint. Wir können ja nicht direkt messen, wie weit das Photon gereist ist, es trägt ja keinen Kilometerzähler mit sich herum.

Die heutige Entfernung spielt ja keine Rolle, weil wir ja wissen, dass wir ein Bild aus der Vergangenheit sehen.

Soll heißen, dass Licht des Photons ist durch diesen Effekt vielleicht 18 Mrd. Jahre unterwegs, zu einem Zeitpunkt als die Galaxie nur 13 Mrd. Lichtjahre entfernt war.

Das sie heute über 20 Mrd. Lichtjahre entfernt ist, spielt dabei keine Rolle, da wir ja diesen Zustand nicht sehen können, sondern aufgrund der Bewegung nur extrapolieren können, wo sie sich heute befinden müsste, ohne es nachweisen zu können.

Diese Extrapolation erfolgt ja nach der aktuellen Entfernung, die wir wahrnehmen, nur wenn diese um die beispielhaften 5 Mrd. Lichtjahre zu groß ist, dann ist die Extrapolation auf den heutigen Zustand ja ebenfalls falsch.. in unserem Falle zu groß.

d.h. aufgrund der 18 Mrd. nachweisbaren Lichtjahre (scheinbare Helligkeit der Supernovaexplosion) würden wir dann vielleicht auf aktuell 25 Mrd. Lichtjahre schließen, anstelle der korrekten 20 Mrd. Lichtjahre.

[Agent Scullie]

Die heutige Entfernung spielt ja keine Rolle, weil wir ja wissen, dass wir ein Bild aus der Vergangenheit sehen.

soweit es die Entfernung anbetrifft, sehen wir eben kein Bild aus der Vergangenheit, sondern aus der Gegenwart. Zumindest wenn wir annehmen, dass die Expansion stets homogen war.

Soll heißen, dass Licht des Photons ist durch diesen Effekt vielleicht 18 Mrd. Jahre unterwegs, zu einem Zeitpunkt als die Galaxie nur 13 Mrd. Lichtjahre entfernt war.

Das sie heute über 20 Mrd. Lichtjahre entfernt ist, spielt dabei keine Rolle, da wir ja diesen Zustand nicht sehen können,

wie erläutert, können wir den sehen. Soweit es die Entfernung anbetrifft.

sondern aufgrund der Bewegung nur extrapolieren können, wo sie sich heute befinden müsste,

ich weiß nicht, wie du darauf kommst. Bei der beschriebenen Methode gibt es keine solche Extrapolation.

Diese Extrapolation erfolgt ja nach der aktuellen Entfernung, die wir wahrnehmen, nur wenn diese um die beispielhaften 5 Mrd. Lichtjahre zu groß ist, dann ist die Extrapolation auf den heutigen Zustand ja ebenfalls falsch.. in unserem Falle zu groß.

wenn du eingestehst, dass wir die aktuelle Entfernung wahrnehmen können, wird der Rest des Satzes sinnlos.

d.h. aufgrund der 18 Mrd. nachweisbaren Lichtjahre (scheinbare Helligkeit der Supernovaexplosion) würden wir dann vielleicht auf aktuell 25 Mrd. Lichtjahre schließen, anstelle der korrekten 20 Mrd. Lichtjahre.

aufgrund der 18 Mrd. nachweisbaren Lichtjahre schließen wir auf die korrekten 18 Mrd. Lichtjahre. Keine Ahnung, wie du jetzt auf die 25 und 20 Mrd. Lichtjahre kommst, und auch nicht, wie du auf die Idee kommst, 20 Mrd. Lichtjahre könnten korrekt sein, wenn bereits 18 Mrd. Lichtjahre als korrekt angenommen sind

[McWire]

Wenn das Photon was wir heute sehen, vor 18 Mrd. Jahre ausgestrahlt worden ist, so sehen wir die Entfernung von damals, also von vor 18 Mrd. Jahren und nicht die aktuelle.

Bis das Photon nämlich bei uns ist, hat sich die Galaxie in der Zwischenzeit ja weiter bewegt.

Genauso sehen wir doch auch nicht die aktuelle Position der Planeten des Sonnensystems, sondern immer die zeitverzögerte Position aus der Vergangenheit, weil das Licht eine endliche Geschwindigkeit hat.

Die tatsächliche aktuelle Entfernung ist also die sichtbare Entfernung plus die Geschwindigkeit * die Zeit die zwischen Zeitpunkt der Aussendung des Photons und Gegenwart vergangen ist.

Nehmen wir als fiktives Beispiel wieder eine Galaxie. Sie bewegt sich (fiktiv) mit 1.000 km/s von uns weg.

Das Licht was wir heute wahrnehmen hat 1 Mrd. Jahre gebraucht um zu uns zu kommen, zu einer Zeit als die Galaxie 1 Mrd. Lichtjahre von der Erde entfernt war.

Ihr tatsächliche aktuelle Entfernung ist aber in der Zwischenzeit um 1 Mrd Jahre * (365 Tage / Jahr * 24 Stunden / Tag * 3600 Sekunden / Stunde) * 1.000 km/s / 9,46 *10^12 (km/Lj) = 3,33 Millionen Lj größer geworden.

Die aktuelle Entfernung dieser Galaxie ist also 1,003 Mrd. Lichtjahre und eben nicht 1,000 Mrd. Lichtjahre.

Sind diese 1 Mrd. Lichtjahre aber nicht korrekt, weil die Photonenlaufzeit entsprechend verlängert worden ist, sind auch die 1,003 Mrd. Lichtjahre nicht korrekt, auch wenn sie mathematisch vollkommen korrekt hergeleitet worden sind.

[Agent Scullie]

Wenn das Photon was wir heute sehen, vor 18 Mrd. Jahre ausgestrahlt worden ist, so sehen wir die Entfernung von damals, also von vor 18 Mrd. Jahren und nicht die aktuelle.

dass dem nicht so ist, habe ich erläutert. Ich weiß nicht, was du damit bezweckst, Thesen, denen widersprochen wird, durch bloßes Wiederholen unter Ignorieren der dagegen vorgebrachten Argumente verteidigen zu wollen.

Bis das Photon nämlich bei uns ist, hat sich die Galaxie in der Zwischenzeit ja weiter bewegt.

das macht nichts.

Genauso sehen wir doch auch nicht die aktuelle Position der Planeten des Sonnensystems, sondern immer die zeitverzögerte Position aus der Vergangenheit, weil das Licht eine endliche Geschwindigkeit hat.

ja und?

Die tatsächliche aktuelle Entfernung ist also die sichtbare Entfernung plus die Geschwindigkeit * die Zeit die zwischen Zeitpunkt der Aussendung des Photons und Gegenwart vergangen ist.

diese Schlussfolgerung trifft nicht zu. Die von dir angedachte Analogie zur Planetenposition im Sonnensystem ist falsch.

Nehmen wir als fiktives Beispiel wieder eine Galaxie. Sie bewegt sich (fiktiv) mit 1.000 km/s von uns weg.

Das Licht was wir heute wahrnehmen hat 1 Mrd. Jahre gebraucht um zu uns zu kommen, zu einer Zeit als die Galaxie 1 Mrd. Lichtjahre von der Erde entfernt war.

Ihr tatsächliche aktuelle Entfernung ist aber in der Zwischenzeit um 1 Mrd Jahre * (365 Tage / Jahr * 24 Stunden / Tag * 3600 Sekunden / Stunde) * 1.000 km/s / 9,46 *10^12 (km/Lj) = 3,33 Millionen Lj größer geworden.

Die aktuelle Entfernung dieser Galaxie ist also 1,003 Mrd. Lichtjahre und eben nicht 1,000 Mrd. Lichtjahre.

da das erläuterte Verfahren direkt auf die 1,003 Mrd. Lichtjahre führt und an keiner Stelle die 1,000 Mrd. Jahre vorkommen, ist das nichts, weswegen man sich Gedanken machen müsste.

Sind diese 1 Mrd. Lichtjahre aber nicht korrekt, weil die Photonenlaufzeit entsprechend verlängert worden ist, sind auch die 1,003 Mrd. Lichtjahre nicht korrekt,

also was denn nun, sollen die 1,003 Mrd. Lichtjahre nun die heutige (und damit korrekte) Entfernung sein oder nicht? Vielleicht solltest du dir darüber erstmal im klaren werden.

[McWire]

dass dem nicht so ist, habe ich erläutert. Ich weiß nicht, was du damit bezweckst, Thesen, denen widersprochen wird, durch bloßes Wiederholen unter Ignorieren der dagegen vorgebrachten Argumente verteidigen zu wollen.

Was soll an dem Argument falsch sein.

Während das Photon auf uns zu kommt, bewegt sich in der gleichen Zeit die Galaxie weiter von uns weg.

Wenn es also nach Mrd. von Jahren endlich die Erde erreicht hat, ist die Galaxie nicht mehr an der Position, wo sie war, als das Photon abgestrahlt worden ist, sondern paar Millionen Lichtjahre weiter (je nach Expansionsrate).

Was soll daran falsch sein?

Wir können niemals den IST-Zustand des Universums erfassen, weil Licht eine endliche Ausbreitungsgeschwindigkeit hat. Wir sehen immer nur den WAR-Zustand. Die Galaxie war 1 Mrd. Lj von uns entfernt, als dieses Licht abgestrahlt worden ist.

Und um meine Beiträge zu verstehen, solltest du sie nicht auseinander pflücken. Du bist ja schon genauso schlimm wie arthur.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
McWire schrieb nach 2 Minuten und 51 Sekunden:

also was denn nun, sollen die 1,003 Mrd. Lichtjahre nun die heutige (und damit korrekte) Entfernung sein oder nicht? Vielleicht solltest du dir darüber erstmal im klaren werden.

Es wäre die korrekte Entfernung, wenn die Lichtlaufzeit nicht durch die Expansion beeinflusst werden würde. Wir haben aber eben festgestellt, dass uns die Expansion suggeriert, dass eine Galaxie viel näher ist als sie es tatsächlich ist.

[Agent Scullie]

Was soll an dem Argument falsch sein.

Während das Photon auf uns zu kommt, bewegt sich in der gleichen Zeit die Galaxie weiter von uns weg.

Wenn es also nach Mrd. von Jahren endlich die Erde erreicht hat, ist die Galaxie nicht mehr an der Position, wo sie war, als das Photon abgestrahlt worden ist, sondern paar Millionen Lichtjahre weiter (je nach Expansionsrate).

Was soll daran falsch sein?

daran nichts, wohl aber an dem, was du daraus ableitest, nämlich dass die aus dem Verhältnis von scheinbarer und absoluter Helligkeit ermittelte Entfernung nicht die heutige Entfernung, sondern die Lichtlaufstrecke sei.

Wir können niemals den IST-Zustand des Universums erfassen,

soweit es Entfernungsbestimmungen über Helligkeiten anbetrifft schon.

weil Licht eine endliche Ausbreitungsgeschwindigkeit hat.

das stört dabei nicht. Die Energiedichte auf der Oberfläche einer gedachten Kugel um die lichtemittierende Galaxie herum ist umgekehrt proportional zur Oberfläche der Kugel um damit zum Quadrat des Radius, nicht umgekehrt zum Quadrat der Strecke, die das Licht tatsächlich zurücklegte, bevor es die Oberfläche erreichte. Die Energiedichte entspricht der Helligkeit.
Die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit ändert daran nichts.

Wir sehen immer nur den WAR-Zustand. Die Galaxie war 1 Mrd. Lj von uns entfernt, als dieses Licht abgestrahlt worden ist.

das ist unbestritten, aber auch überhaupt nicht das Thema. Das Thema ist die Bestimmung der heutigen Entfernung.

Es wäre die korrekte Entfernung, wenn die Lichtlaufzeit nicht durch die Expansion beeinflusst werden würde.

aha, also sind deine 1,003 Mrd. Lichtjahre nicht die korrekte heutige Entfernung. Halten wir das mal fest. Welches ist denn dann die als korrekt angenommene heutige Entfernung? Das beschriebene Verfahren würde dann diese korrekte heutige Entfernung liefern.

Wir haben aber eben festgestellt, dass uns die Expansion suggeriert, dass eine Galaxie viel näher ist als sie es tatsächlich ist.

wir haben derartiges ganz sicher nicht festgestellt. Du hast behauptet, dass dem so sei, und ich habe dich inzwischen mehrfach darauf hingeweisen, dass diese Behauptung falsch ist.

[McWire]

das stört dabei nicht. Die Energiedichte auf der Oberfläche einer gedachten Kugel um die lichtemittierende Galaxie herum ist umgekehrt proportional zur Oberfläche der Kugel um damit zum Quadrat des Radius, nicht umgekehrt zum Quadrat der Strecke, die das Licht tatsächlich zurücklegte, bevor es die Oberfläche erreichte. Die Energiedichte entspricht der Helligkeit.
Die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit ändert daran nichts.

Aber die Lichtquelle, in unserem Falle die Galaxie, läuft doch während der Ausbreitungszeit der Photonen aus dem Mittelpunkt dieser gedachten Kugel heraus.

wir haben derartiges ganz sicher nicht festgestellt. Du hast behauptet, dass dem so sei, und ich habe dich inzwischen mehrfach darauf hingeweisen, dass diese Behauptung falsch ist.

Ok, es war Halman und nicht du...

Bezüglich der Position der Galaxis, zum dem Zeitpunkt, als die Photonen ausgesandt wurden, trifft dies wohl zu, aber inzwischen bewegte sich die Galaxis ja weiterhin von uns weg. Müsste es daher nicht genau umgekehrt sein: Dass die Lichtquelle näher erscheint, als sie tatsächlich ist.
So könnte eine Lichtquelle, welche scheinbar 13,4 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist, in Wirklichkeit bereits 20 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt sein.

aber du hast in der Antwort die Richtigkeit seiner Aussage bestätigt.

[Halman]

Ok, es war Halman und nicht du...

Mein Irrtum, sorry.

aber du hast in der Antwort die Richtigkeit seiner Aussage bestätigt.

Ja, mit einer Enschränkung:

Halman hat es im Grunde schon richtig erkannt: die vom Photon zurückgelegte Strecke ist weitaus länger als die Entfernung der Galaxie zur Zeit der Photonenemission. Die heutige Entfernung der Galaxie ist abermals größer als die Laufstrecke des Photons. Das bedeutet aber nicht, dass uns die Galaxie in der falschen Entfernung erscheint. Wir können ja nicht direkt messen, wie weit das Photon gereist ist, es trägt ja keinen Kilometerzähler mit sich herum.

... Dann wurde die Methode entwickelt, Entfernungen anhand der Helligkeiten von Supernovae zu ermitteln. Dabei machte man sich zunutze, dass die absolute Helligkeit von Supernovae immer gleich ist (bzw. leicht ermittelt werden kann), und aus dem Modell des expandierenden Universums abgeleitet werden kann, dass das Verhältnis aus absoluter und scheinbarer Helligkeit durch die heutige Entfernung der die Supernove beheimatenden Galaxie gegeben ist, sofern die Expansion homogen ist. Es spielt daher keine Rolle, welche Strecke das Photon zurücklegen musste oder welchen Abstand die Galaxie zur Zeit der Emission hatte, aus der scheinbaren Helligkeit kann direkt auf die heutige Entfernung geschlossen werden.

Die Galaxie erscheint somit in der richtigen, heutigen Entfernung.

Allerdings habe ich ebenso Schwierigkeiten, diese Erklärung zu verstehen, wie Du, was damit zu tun haben mag, dass ich längst ins Bett gehöre.
Vermutlich spielt Agent Scullie auf die Supernova Typ 1a an. Das man bei einer relativ zu uns ruhenden Lichquelle, mit bekannten physikalischen Eigenschaften, aus der scheinbaren Helligkeit auf deren absolute Helligkeit schließen kann, leuchtet mir natürlich ein. Aber wenn sich die Lichquelle von uns weg bewegt, erscheint mir Deine Überlegung nachvollziehbar. Ich tippe mal darauf, dass die fett makierte Halbsatz hier entscheidend ist: sofern die Expansion homogen ist.
Es müsste uns also weniger Licht erreichen, als dies der Fall wäre, gäbe es keine Expansion. Sonst würde das Objekt größer erscheinen.

Entfernungsmessung - Cepheiden, Fixsternparallaxe, Supernova Typ 1a, Lichtintensität, Rotverschiebung, Quasar, absolute, scheinbare Helligkeit

[julian apostata]

das wäre dann der Fall, wenn der Hubble-Parameter zeitlich konstant wäre, was einer exponentiell beschleunigten Expansion entspräche. Wenn die Expansion jedoch mit konstanter Geschwindigkeit abläuft, wird der Hubble-Parameter immer kleiner, daher trifft deine Überlegung nicht zu.

nein, das tue ich nicht. Im übrigen bin ich erstaunt, dass du glaubst, besser als ich selbst zu wissen was ich in Betracht ziehe.

Du ziehst ein Universum in Betracht, bei dem der Hubbleparameter konstant ist und du ziehst ein Solches in Betracht, wo das nicht der Fall ist. Ist ja auch voll okay.

Jetzt möchte ich noch mal das da empfehlen



Man macht also erst mal rein mathematisch theoretische Modelle. Man simuliert mathematisch alle mögliche Universen mit dunkler Energie, ohne dunle Energie…

Diese Modelle haben erst mal einen großen Vorteil. Man “weiss” ganz genau, wann welches Objekt wo ist, als es sein Licht aussandte, wo das Objekt heute ist, welche Wellenlänge das abgestrahlte licht haben muss, wenn es auf die Erde trifft und welche Helligkeit der irdische Astronom registrieren muss.

Man zeichnet dann Kurven, auf Seite 175 wird so eine präsentiert.

Auf der x-Achse zeichnet man die zu erwartende Rotverschiebung ein, auf der y-Achse die zu erwartende Helligkeiten von 1ASupernovae bei den jeweiligen Modellen.

Welches Modell erfüllt nun am Besten die Erwartungen (siehe Seite 3)?

[McWire]

Allerdings habe ich ebenso Schwierigkeiten, diese Erklärung zu verstehen, wie Du, was damit zu tun haben mag, dass ich längst ins Bett gehöre.
Vermutlich spielt Agent Scullie auf die Supernova Typ 1a an.

Das ist doch aber wurscht.


Eine SN Typ Ia explodiert, sagen wir mal mit einer absoluten Helligkeit (M) von -25 mag. Ihre Photonen verteilen sich in alle Richtungen und treffen auch die Erde. Bei uns kommt ein Teil dieser Photonen an und ergeben ein Bild einer SN Typ Ia mit einer scheinbaren Helligkeit (m) von +13 mag.

d.h. das Enfernungsmodul beträgt:

r/10pc = 10^(0,2*(m-M)) = r/10pc = 10^(0,2*38) -> r = 398 Millionen Parsec = 1,3 Mrd. Lichtjahre.

Das bedeutet, dass das Licht dieser Supernova sich über eine Kugel mit dem Radius 1,3 Mrd. Lichtjahre verteilt hat. Der Mittelpunkt dieser Kugel ist das Supernovaereignis.

Allerdings fand das Ereignis ja vor mehr als einer Milliarde Jahre statt, sodass sich die Galaxie, wo diese Supernova stattfand, zum gegenwärtigen Zeitpunkt schon viel weiter weg befindet.

Ich verstehe nicht, wo in meiner Überlegung da der Fehler liegt.

[Halman]

Allerdings fand das Ereignis ja vor mehr als einer Milliarde Jahre statt, sodass sich die Galaxie, wo diese Supernova stattfand, zum gegenwärtigen Zeitpunkt schon viel weiter weg befindet.

Ich verstehe nicht, wo in meiner Überlegung da der Fehler liegt.

Hm - Deine Überlegung erscheint mir auch nun, woch ich hellwach bin, bestechend logisch.
Also, eine SN Typ Ia hat einen bekannten Energieoutput. Aufgrund der scheinbaren Helligkeit kann man dann natürlich die absolute Helligkeit der Lichtquelle bestimmen und somit die Entfernung des Ergeignisses, welches aber IMHO in der Vergangenheit liegt.
Wenn man nun eine homogene Expansion berücksichtig (deren Wert AFAIK bekannt sein muss), dann kann man daraus auf die heutige Entfernung schließen.
Falls das falsch ist, bitte ich Agent Scullie darum, es uns nochmals zu erleutern.

@julian apostata
Interessanter Buchtipp. Ist das Buch auf für Laien verständlich?


Nachtrag:
Waren die Messergebnisse bezüglicher der SN Typ Ia nicht der Grund dafür, warum man überhaupt den Begriff Dunkle Energie prägte, weil die Daten auf eine beschleunigte Expansion hindeuten? So verstand ich vor Jahren jedenfalls mal eine populärwissenschaftliche TV-Sendung. Falls dem so ist, hätte man natürlich keine homogene Expansion mehr.

[Agent Scullie]

Aber die Lichtquelle, in unserem Falle die Galaxie, läuft doch während der Ausbreitungszeit der Photonen aus dem Mittelpunkt dieser gedachten Kugel heraus.

nein, denn die gedachte Kugel expandiert mit dem Universum mit. Die in einem Zeitintervall dt von der Galaxie emittierten Photonen bilden stets eine Kugelschale um die Galaxie herum, mit der Galaxie im Mittelpunkt. Wenn nun eines dieser Photonen auf uns trifft, bildet die Gesamtheit der Photonen eine Kugelschale, deren Radius der heutigen Entfernung der Galaxie von uns entspricht.

aber du hast in der Antwort die Richtigkeit seiner Aussage bestätigt.

nein, das habe ich nicht. Ich habe lediglich bestätigt, dass die Lichtlaufstrecke des Photons von der Entfernung der Galaxie zur Zeit der Lichtaussendung und von der heutigen Entfernung abweicht.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 3 Minuten und 49 Sekunden:

Du ziehst ein Universum in Betracht, bei dem der Hubbleparameter konstant ist und du ziehst ein Solches in Betracht, wo das nicht der Fall ist.

da habe ich mich an McWire gehalten. Der wollte (in Posting #55 und #58) eine Expansion mit konstanter Geschwindigkeit betrachten.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 3 Minuten und 26 Sekunden:

Eine SN Typ Ia explodiert, sagen wir mal mit einer absoluten Helligkeit (M) von -25 mag. Ihre Photonen verteilen sich in alle Richtungen und treffen auch die Erde. Bei uns kommt ein Teil dieser Photonen an und ergeben ein Bild einer SN Typ Ia mit einer scheinbaren Helligkeit (m) von +13 mag.

d.h. das Enfernungsmodul beträgt:

r/10pc = 10^(0,2*(m-M)) = r/10pc = 10^(0,2*38) -> r = 398 Millionen Parsec = 1,3 Mrd. Lichtjahre.

Das bedeutet, dass das Licht dieser Supernova sich über eine Kugel mit dem Radius 1,3 Mrd. Lichtjahre verteilt hat. Der Mittelpunkt dieser Kugel ist das Supernovaereignis.

Allerdings fand das Ereignis ja vor mehr als einer Milliarde Jahre statt, sodass sich die Galaxie, wo diese Supernova stattfand, zum gegenwärtigen Zeitpunkt schon viel weiter weg befindet.

Ich verstehe nicht, wo in meiner Überlegung da der Fehler liegt.

der liegt einfach darin, dass du übersiehst, dass die vom Licht der Supernova gebildete Kugel mit dem Universum mitexpandiert. Deswegen bleibt der Raumpunkt, wo die Supernova stattgefunden hat, immer im Mittelpunkt der Kugel.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 4 Minuten und 48 Sekunden:

Ich tippe mal darauf, dass die fett makierte Halbsatz hier entscheidend ist: sofern die Expansion homogen ist.

die Homogenität der Expansion garantiert, dass das von der Supernova emittierte Licht eine Kugelschale bildet. Wäre die Expansion inhomogen, käme ein komplexeres Gebilde heraus, und dann wäre nicht mehr sichergestellt, dass die Energiedichte umgekehrt proportional zur Entfernung zum Raumpunkt der SN-Explosion ist.

Es müsste uns also weniger Licht erreichen, als dies der Fall wäre, gäbe es keine Expansion. Sonst würde das Objekt größer erscheinen.

nicht größer, heller.