Hubble liefert neue Bilder - Nur noch 450 Millionen Jahre zum Urknall

[Agent Scullie]

Ja, es ist mehr schwer gefallen, diesen Umstand in Worte zu fassen. Vielleicht geht es so: Der Punkt, an dem Expansionsgeschwindigkeit des Raumes größer als die Lichtgeschwindigkeit liegt irgendwo zwischen zwei sehr weit voneinander entfernten Punkten. Licht, dass diesen Punkt bereits überschritten hat, wird uns noch erreichen. In dem Falle sehen wir das Licht eines Objektes, das sich bereits außerhalb des beobachtbaren Universums befindet. Licht, das diesen Punkt zu dem Zeitpunkt, da die Expansionsgeschwindigkeit von unserer Position aus gesehen größer als die Lichtgeschwindigkeit wird, noch nicht überschritten hat, wird uns nicht mehr erreichen.

ich versuche das mal nachzuvollziehen. Du betrachtest das Szenario, dass der Hubble-Radius - also die Entfernung, in der die Fluchtgeschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit wird - mit der Zeit kleiner wird, so dass der Punkt, den du betrachtest, zunächst innerhalb des Hubble-Radius liegt und später dann außerhalb, die Fluchtgeschwindigkeit an ihm daher zunächst kleiner als c ist und später dann größer als c.

Das aber würde nur im Extremfall stärker als exponentiell beschleunigter Expansion passieren. Bei nur exponentiell beschleunigter Expansion bleibt der Hubble-Radius konstant. Er ist dann identisch mit dem Ereignishhorizont. Bei schwächer als exponentiell beschleunigter Expansion oder bei verlangsamter Expansion wird der Hubble-Radius mit der Zeit größer.

[Rarehero]

Nein, der Hubble-Radius wird nicht kleiner. Entfernte Objekte überschreiten im Zuge der Expansion des Raumes diesen Radius. Licht, das vor dem Zeitpunkt des Überschreiten ausgesandt wurde, erreicht uns noch. Licht, das danach ausgesandt wurde, erreicht uns nicht mehr.

Was jetzt, da ich es laut aufschreibe, falsch klingt. Der Hubble-Radius wächst ja auch mit der Expansion an, nicht wahr? Objekte, die sich innerhalb des Hubble-Radius befinden, bleiben auch in diesem Radius. Ein Überschreiten des Hubble-Radius findet nicht statt (tun wir mal für einen Moment so, als wären die Objekte lokal keiner Eigenbewegung unterworfen). Komme ich der Sache näher?

Frage dazu: Nehmen wir an, wir könnten ein Planetensystem am Rande des beobachtbaren Universums auflösen. Der Stern befindet sich genau auf dem Hubble-Radius. Würde ein Planet, der den Stern umkreist, dann nicht für die Dauer einer halben Umrundung "verschwinden", weil er den Hubble-Radius überschreitet?

[Agent Scullie]

Nein, der Hubble-Radius wird nicht kleiner. Entfernte Objekte überschreiten im Zuge der Expansion des Raumes diesen Radius. Licht, das vor dem Zeitpunkt des Überschreiten ausgesandt wurde, erreicht uns noch. Licht, das danach ausgesandt wurde, erreicht uns nicht mehr.

und das stimmt nur im Fall exponentiell beschleunigter Expansion. Dann ist der Hubble-Radius identisch mit dem Ereignishorizont (und zeitlich konstant).

Was jetzt, da ich es laut aufschreibe, falsch klingt. Der Hubble-Radius wächst ja auch mit der Expansion an, nicht wahr?

wenn die Expansion verlangsamt oder schwächer als exponentiell beschleunigt ist, wächst der Hubble-Radius mit der Zeit an, ja.

Objekte, die sich innerhalb des Hubble-Radius befinden, bleiben auch in diesem Radius. Ein Überschreiten des Hubble-Radius findet nicht statt (tun wir mal für einen Moment so, als wären die Objekte lokal keiner Eigenbewegung unterworfen).

doch, wenn die Expansion beschleunigt ist, dann überschreiten Objekte den Hubble-Radius. Es werden dann ja Galaxien, deren Fluchtgeschwindigkeit zunächst kleiner ist als c, früher oder später die Lichtgeschwindigkeit überschreiten, und damit auch den Hubble-Radius.

Komme ich der Sache näher?

denke ich eher nicht. Du misst dem Hubble-Radius zu viel Bedeutung bei.

Frage dazu: Nehmen wir an, wir könnten ein Planetensystem am Rande des beobachtbaren Universums auflösen. Der Stern befindet sich genau auf dem Hubble-Radius. Würde ein Planet, der den Stern umkreist, dann nicht für die Dauer einer halben Umrundung "verschwinden", weil er den Hubble-Radius überschreitet?

wegen Überschreitung des Hubble-Radius verschwinden Objekte nur dann, wenn dieser zugleich der Ereignishorizont ist. Das ist nur bei exponentiell beschleunigter Expansion der Fall. Und diese würde dazu führen, dass das Planetensystem als Ganzes sehr schnell den Ereignishorizont überschreitet.

[Rarehero]

Stand der Forschung ist, dass das Universum exponentiell beschleunigt expandiert, nicht wahr? Oder verstehe ich da auch etwas falsch? In meinem Kopf habe ich an der Stelle sofort das Bild einer Galaxie, die sich irgendwann so schnell von uns entfernt (der Raum zwischen uns und der Galaxie wächst irgendwann so schnell an), dass uns das Licht dieser Galaxie nicht mehr erreichen kann. Vor dem Zeitpunkt jedoch, da der Raum zwischen uns und der Galaxie mit einer Geschwindigkeit größer als der des Lichts anwächst, erreicht uns noch das Licht dieser Galaxie noch, selbst wenn du Galaxie zwischenzeitlich in Regionen entschwindet, aus denen uns keine Informationen mehr erreichen können.

Ist das soweit alles korrekt für den Fall einer exponentiell beschleunigten Expansion, der das Universum meines Wissens und Verständnisses nach unterworfen ist? Sollten wir dann nicht auch beobachten, dass weit entfernte Objekte irgendwann aus unserem Blickfeld entschwinden? Und führt dieser Mechanismus nicht unweigerlich zu einer Grenze, jenseits derer keine Information mehr zu uns gelangen kann?

[Agent Scullie]

Stand der Forschung ist, dass das Universum exponentiell beschleunigt expandiert, nicht wahr?

nicht wahr. Die Expansion ist beschleunigt, aber schwächer als exponentiell. Für eine exponentielle Beschleunigung wäre es erforderlich, dass die Dunkle Energie 100% der Gesamtenergie ausmacht, es sind aber nur 73%.
Der Ereignishorizont ist daher weiter entfernt als der Hubble-Radius.

In meinem Kopf habe ich an der Stelle sofort das Bild einer Galaxie, die sich irgendwann so schnell von uns entfernt (der Raum zwischen uns und der Galaxie wächst irgendwann so schnell an), dass uns das Licht dieser Galaxie nicht mehr erreichen kann.

das passiert aber eben nicht am Hubble-Radius, sondern am Ereignishorizont.

Sollten wir dann nicht auch beobachten, dass weit entfernte Objekte irgendwann aus unserem Blickfeld entschwinden? Und führt dieser Mechanismus nicht unweigerlich zu einer Grenze, jenseits derer keine Information mehr zu uns gelangen kann?

sicher, nur passiert das eben nicht am Hubble-Radius, sondern ein Stück weiter weg. Weil die Beschleunigung der Expansion eben schwächer als exponentiell ist.

[Thomas W. Riker]

Der Ereignishorizont des Universums ist im Standardmodell laut wiki jetzt 47 Milliarden Lichjahre entfernt.
Nach einer anderen Angabe, die ich hier im SFF las (ich glaube ein Beitrag von Mondkalb), hat das Universum einen Durchmesser von 92 Milliarden Lichjahren, wobei es keinen Punkt gibt, der das Zentrum des Universums ist.

[Agent Scullie]

Der Ereignishorizont des Universums ist im Standardmodell laut wiki jetzt 47 Milliarden Lichjahre entfernt.

welcher wiki-Artikel soll das genau sein, in dem das so steht? In diesem:

Beobachtbares Universum ? Wikipedia

sind für den Ereignishorizont 16,2 Mrd. Lichtjahre angegeben, für den Teilchenhorizont 42 Mrd. Lichtjahre und für den Hubble-Radius 14,2 Mrd. Lichtjahre.

[Rarehero]

Der Ereignishorizont des Universums ist im Standardmodell laut wiki jetzt 47 Milliarden Lichjahre entfernt.
Nach einer anderen Angabe, die ich hier im SFF las (ich glaube ein Beitrag von Mondkalb), hat das Universum einen Durchmesser von 92 Milliarden Lichjahren, wobei es keinen Punkt gibt, der das Zentrum des Universums ist.

Sind die angegebenen 92 Milliarden Lichtjahre nicht der Durchmesser des beobachtbaren Universums (multipliziere mal die Angabe für den Ereignis- bzw. Teilchenhorizonts mit 2)? Wobei sich dann jeder Beobachter am Mittelpunkt des für ihn beobachtbaren Universums befindet. Soweit ich weiß ist die tatsächliche Größe des Universums nicht bekannt und könnte gar unendlich sein.

[Thomas W. Riker]

welcher wiki-Artikel soll das genau sein, in dem das so steht? In diesem:

Beobachtbares Universum ? Wikipedia

sind für den Ereignishorizont 16,2 Mrd. Lichtjahre angegeben, für den Teilchenhorizont 42 Mrd. Lichtjahre und für den Hubble-Radius 14,2 Mrd. Lichtjahre.

Das war aus dem wiki-Artikel zum Ereignishorizont und die 47 MrdLj beziehen sich auf das Standardmodell der Kosmologie.
Da ich diese Zahl, anders als die 42 MrdLj, nur dort finde, könnte es ein Schreibfehler sein?!


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Thomas W. Riker schrieb nach 10 Minuten und 39 Sekunden:

Sind die angegebenen 92 Milliarden Lichtjahre nicht der Durchmesser des beobachtbaren Universums (multipliziere mal die Angabe für den Ereignis- bzw. Teilchenhorizonts mit 2)? Wobei sich dann jeder Beobachter am Mittelpunkt des für ihn beobachtbaren Universums befindet. Soweit ich weiß ist die tatsächliche Größe des Universums nicht bekannt und könnte gar unendlich sein.

Das mag schon sein, ich erinnere mich halt nur an die 92 MrdLj, weil ich die Zahl sehr beeindruckend finde, aber ich kann mich weder an den Beitrag noch an den Thread erinnern.
Welchen Unendlichkeits-Begriff meinst Du? Grenzenlos, unabzählbar groß ...?
Das Universum kommt ja nicht an ein Stopp-Schild oder an einen Grenzzaun, an dem es durch äußere Zwänge aufhören muß zu expandieren.
Es gibt halt Bereiche wo ->noch< keine Materie, Energie oder Wirkung von Feldern ist. Wobei Gravitation unendlich weit wirkt, sofern etwas da ist, auf das sie wirken kann.

[Agent Scullie]

Welchen Unendlichkeits-Begriff meinst Du? Grenzenlos, unabzählbar groß ...?

"unabzählbar groß" gibt es nicht. Offenbar meinst du "überabzählbar unendlich", das aber ist eine Eigenschaft, die nur für Mengen definiert ist, z.B. ist die Menge aller reellen Zahlen überabzählbar unendlich, die Menge aller ganzen Zahlen dagegen abzählbar unendlich. Die Menge aller Punkte im Raum ist auch überabzählbar unendlich, jedenfalls wenn der Raum ein Kontinuum ist. Die Gesamtgröße des Raumes jedoch, d.h. sein Gesamtradius oder sein Gesamtvolumen, ist keine Menge, sondern eine Zahl, und als solche entweder endlich oder unendlich, aber nicht zählbar oder überabzählbar.

Das Universum kommt ja nicht an ein Stopp-Schild oder an einen Grenzzaun, an dem es durch äußere Zwänge aufhören muß zu expandieren.
Es gibt halt Bereiche wo ->noch< keine Materie, Energie oder Wirkung von Feldern ist.

offenbar stellst du dir das Universum als räumlich begrenzte Materieanhäufung vor, mit unendlichem leerem Raum darum herum, in den hinein sich die Materieanhäufung ausdehnt. Diese Vorstellung ist aber, geht man nach den Grundprinzipien der modernen Kosmologie, grundfalsch. Der gesamte Raum ist homogen mit Materie ausgefüllt (von lokalen Inhomogenitäten wie Galaxien abgesehen), und wenn er unendlich groß ist, dann ist auch das Universum unendlich groß. Wenn umgekehrt das Universum eine endliche Gesamtgröße hat, dann ist auch das Gesamtvolumen des Raumes selbst endlich, was dadurch gewährleistet wird, dass der Raum hypersphärisch gekrümmt ist. Die Expansion des Universums ist auch kein Auseinanderstreben der Galaxien in einen umgebenden leeren Raum hinein, sondern eine Expansion des Raumes selbst.

[Thomas W. Riker]

Beim Stöbern auf der ESO-HP habe ich deren TOP 100 Bilder gefunden.
ESO - Top 100 Images

Grund für die Suche war folgende Aufnahme von 84 Mio Sternen der Milchstrasse.
9 Giga-Pixel würden in Buchdruck-Qualität für ein Bild von 9 x 7 m genügen!

http://www.focus.de/fotos/eso-gelingt-riesige-aufnahme-der-michstrasse_mid_1164765.html

[Thomas W. Riker]

Dank Hubble, Spitzer und Gravitationslinsen wieder 30 Millionen Jahre weiter:

Mit Hilfe einer gigantischen Lupe: Bisher fernste Galaxie erspäht - n-tv.de