Entfernung der Galaxien untereinander unplausibel

Wissenschaft Astronomie
#1

Hallo !!

Ich hätte da ein kleines Verständnisproblem und hoffe, hier eine plausible Erklärung zu erhalten.

Folgende Tatsachen:

1.) Der Urknall fand vor 13,8 Milliarden Jahre statt

2.) Die Entfernung der am weitesten von uns entfernte (entdeckte)
Galaxie beträgt rund 13 Milliarden Lichtjahre

3.) Galaxien bewegen sich mit rund 200 - 300 KM/Sekunde

Frage: Wie schaffen es die Galaxien, die ja beim Urknall einer Quelle entstammen, innerhalb von 13,8 Milliarden Jahre sich bis zu 13 Milliarden Lichtjahre voneinander zu entfernen, wobei deren Eigengeschwindigkeit nur ein tausendstel der Lichtgeschwindigkeit beträgt.

Vielen vielen Dank für etwaige Antworten.

VG David

#2

Hallo David!

1.) Der Urknall fand vor 13,8 Milliarden Jahre statt.

Gut, nehmen wir das mal so an.
Und die am weitesten von uns entfernte, derzeit entdeckte Galaxie ist rund 13 Milliarden Lichtjahre entfernt.

3.) Galaxien bewegen sich mit rund 200 - 300 KM/Sekunde

DERZEIT - wie schnell waren sie vor 1 Milliarde Jahren?
Wie schnell vor 10 Milliarden Jahren?
Und wie schnell sind sie beim Urknall „gestartet“?

So lange dies nicht bekannt ist, braucht man sich nicht wundern.

Gruß
BT

#3

Hallo,

man beachte dabei auch, dass sich nicht nur die Galaxien mit einer Eigengeschwindigkeit voneinander weg bewegen, sondern dass sich der Raum selbst auch ausdehnt. Ist schwer vorstellbar, ist aber so. Und da werden die erreichten Entfernungen schon mal viel größer.

Gruß
Tilo

#4

Hallo!

2.) Die Entfernung der am weitesten von uns entfernte
(entdeckte)
Galaxie beträgt rund 13 Milliarden Lichtjahre

Ich glaube nicht, dass das stimmt. Ich meine gelesen zu haben, dass man schon Galaxien gefunden hat, die erheblich weiter entfernt sind. Da würde sich die Frage anschließen, wie die soweit kommen konnten, wenn sich das Licht nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet und dieses folglich in 13,8 Mrd. Jahren nur 13,8 Mrd. Lichtjahre weit kommt.

Die Antwort ist (wie immer in diesen Fragen) die Gleiche: Nicht die Galaxien bewegen sich, sondern der Raum zwischen den Galaxien wächst.

Michael

#5

Hallo,

man beachte dabei auch, dass sich nicht nur die Galaxien mit
einer Eigengeschwindigkeit voneinander weg bewegen, sondern
dass sich der Raum selbst auch ausdehnt.

tatsächlich ist im Friedmann-Robertson-Walker-Kosmos eigentlich nur zweiteres der Fall - die Eigengeschwindigkeit ist nicht nennenswert und auch nicht grundsätzlich „voneinander weg“.

–
PHvL

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#6

Hallo,

3.) Galaxien bewegen sich mit rund 200 - 300 KM/Sekunde

die Bewegung der Galaxienhaufen ist nicht nennenswert. Der Raum dehnt sich aus, so dass der Abstand immer größer wird. Die gleichmäßige Ausdehnung führt dazu, dass die Rate der Entfernungsänderung je Zeiteinheit um so größer ist, je weiter die Galaxie entfernt ist (Hubble-Gesetz).

Frage: Wie schaffen es die Galaxien, die ja beim Urknall einer
Quelle entstammen, innerhalb von 13,8 Milliarden Jahre sich
bis zu 13 Milliarden Lichtjahre voneinander zu entfernen,

Du unterliegst dem Irrtum, dass der Urknall soetwas wie eine Explosion in einen bereits vorher vorhandenen Raum ist. Vielmehr handelt es sich um die Expansion eines zu Beginn homogen gefüllten Raumes. Beginn' ist hierbei im Grunde nicht der Urknall, sondern ein Zeitpunkt kurz danach, bis zu dem’ die physikalischen Gesetze gänzlich anders beschaffen waren - der Urknall ist der fiktive Zeitpunkt, wenn ich die dort vermutlich nicht mehr gültigen physikalischen Gesetze, die wir kennen, bis zu unendlicher Dichte in die Vergangenheit extrapoliere.

Das Universum kann zu jedem Zeitpunkt unendlich ausgedehnt gewesen sein.

–
PHvL

#7

Ist es nicht sogar so, das die Eigengeschwindigkeit sogar immer weiter zuwächst?
Was irgendwie paradox klingt …

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

#8

Hallo,

Ist es nicht sogar so, das die Eigengeschwindigkeit sogar
immer weiter zuwächst?
Was irgendwie paradox klingt …

Was meinst Du mit „zuwächst“? Das musst Du mir erklären.

Gruß
Tilo

#9

Hallo,

tatsächlich ist im Friedmann-Robertson-Walker-Kosmos
eigentlich nur zweiteres der Fall - die
Eigengeschwindigkeit ist nicht nennenswert und auch nicht
grundsätzlich „voneinander weg“.

Ist es nicht sogar so, das die Eigengeschwindigkeit sogar
immer weiter zuwächst?

die Geschwindigkeit ist Null und bleibt Null.

Durch die gleichmäßige Expansion des Universums wächst nur der Abstand zu den entfernten Galaxien mit der Zeit. Man kann sich leicht klar machen, dass die Expansion dazu führt, dass die Rate des Entfernungszuwachses um so größer ist, je weiter das Objekt entfernt ist. Es ist ja mehr Raum dazwischen, der sich ausdehnt, und somit ist der `hinzukommende’ Raum auch größer.

–
PHvL

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#10

die Geschwindigkeit ist Null und bleibt Null.

Durch die gleichmäßige Expansion des Universums wächst nur der
Abstand zu den entfernten Galaxien mit der Zeit. Man kann sich
leicht klar machen, dass die Expansion dazu führt, dass die
Rate des Entfernungszuwachses um so größer ist, je weiter das
Objekt entfernt ist. Es ist ja mehr Raum dazwischen, der sich
ausdehnt, und somit ist der `hinzukommende’ Raum auch größer.

–
PHvL

Das sich der Raum ausdehnt hab ich schon mal gehört und damit habe ich auch kein Problem.

Aber ich hatte mir vor einiger Zeit einen Vortrag zu Entstehung des Universums auf englisch angehört (hab also eh nur die Hälfte verstanden :wink:.
Dort wurde gesagt, das die Geschwindigkeit, mit der sich alles vom Zentrum des Universums weg bewegt weiter zu nimmt. Als würde es eine Kraft geben die alles nach „Außen“ beschleunigt. Allerdings weiß ich jetzt auch nicht ob damit wirklich ein Geschwindigkeitszuwachs gemeint wurde oder ob der Entfernungszuwachs nur immer größer wird (also ob sich der Raum immer stärker/schneller ausdehnt).

Gruß

#11

Hallo,

Aber ich hatte mir vor einiger Zeit einen Vortrag zu Entstehung
des Universums auf englisch angehört (hab also eh nur die Hälfte
verstanden :wink:.

vielleicht ist das folgende besser: http://www.einstein-online.info/

Dort wurde gesagt, das die Geschwindigkeit, mit der sich alles
vom Zentrum des Universums weg bewegt weiter zu nimmt.

Es gibt kein Zentrum des Universums' und es bewegt’ sich wie gesagt nichts.

Es ist aber in der Tat richtig, dass sich die Expansion des Raumes beschleunigt. Es muss also neben der uns bekannten gewöhnlichen Materie (und der weniger bekannten, aber immer noch recht normalen', dunklen Materie) auch etwas geben, das negativen Druck ausübt und so diese beschleunigte Expansion verursacht. Man nennt dieses seltsame Zeug dunkle Energie’ und im Standardmodell der Kosmologie macht es so um die dreiviertel des gesamten Energieinhalts aus - der Rest ist dunkle Materie und nur ein bißchen von dem, was wir kennen (vgl. http://www.einstein-online.info/de/einsteiger/kosmol…).

–
PHvL

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#12

Danke für die Erklärung und den Link,

werd mir das ganze mal nach den Prüfungen zu Gemüte führen.

Gruß
TeaAge

Hallo,

Aber ich hatte mir vor einiger Zeit einen Vortrag zu Entstehung
des Universums auf englisch angehört (hab also eh nur die Hälfte
verstanden :wink:.

vielleicht ist das folgende besser:
http://www.einstein-online.info/

#13

Hallo,
zu allererst musst du dich einmal vom Gedanken verabschieden, dass der Urknall als Pünktchen zu betrachten ist. Niemand kann sagen ob der „Grundraum“ (ich bezeichne den Mittelpunikt des Urknalls jetzt einmal so) 1 mm, 1 km oder 1.000.000 Lichtjahre betragen hat. Insofern ist ist Diskussion bez. Enfernung schon einmal sehr schwer. Als nächstes solltest du bedenken, dass sich nicht nur die Galaxie von uns entfernt sondern auch wir uns - in manchen Fällen in die entgegengesetzte Richtung - bewegen. D. h., um die Entfernung von 13 Mio. Lichtjahren zu erreichen haben wir, unter der Voraussetzung konstanter Geschwindigkeit, 6 Mio. Lichtjahre gebtraucht. Aber wer weiß schon was da drausen „richtig“ oder „falsch“ ist
Gruß Peter

#14

sichtweise zeit
eigentlich ist es die zeit, die sich ausdehnt und in ihr der raum und das ganze mit der höheren geschwindigkeit dürfte nichts anderes sein als ein fake.
man muss die tatsache einbeziehen, dass masse zeit langsamer vergehen lässt. das heißt, je dichter, je kleiner das universum ist, desto langsamer vergeht die zeit, weil die masse in ihm konzentrierter ist. je weiter sich das universum also dehnt, desto kleiner wird die dichte der masse, was ein schnellergehen der zeit nach sich zieht. je weiter sich also das universum dehnt, desto kürzer ist 1h, was uns denken lässt, die geschwindigkeit erhöht sich. das bedeutet, dass 1km/h bei einem größeren universum größer ist als bei einem kleineren - wenn man die systeme nicht verlässt.

wenn ich mich in meinem gedankengang nicht irre, wäre es unlogisch, wenn die geschwindigkeit konstant bleiben würde, weil die massedichte nicht konstant bleibt.

MOD: Vollzitat gelöscht.

#15

Dort wurde gesagt, das die Geschwindigkeit, mit der sich alles
vom Zentrum des Universums weg bewegt weiter zu nimmt.

Es kann kein Zentrum des Universums geben: zwei beliebige Punkte des heutigen Universums waren irgendwann in der Vergangenheit (in Richtung Urknall) mal beliebig dicht beieinander (weil sich ja der gesamte Raum ausgedehnt hat). Somit kann man sagen, daß das „Zentrum des Universums“ an jedem beliebigen Ort zu finden ist - also überall oder auch nirgends !

Viele Grüße von Olaf.

#16

Hi, David, das Beuteltier hat schon geantwortet:

DERZEIT - wie schnell waren sie vor 1 Milliarde Jahren?
Wie schnell vor 10 Milliarden Jahren?
Und wie schnell sind sie beim Urknall „gestartet“?

und damit deine Kalkulation der »Unplausibilität« bereits als zu stark gegenwartsbezogen erklärt.

Wobei man seine ersten beiden Fragen ziemlich gut beantworten kann: vo 1 Milliarde und auch vor 10 Milliarden Jahren war das Universum dem heutigen schon außerordentlich ähnlich, so dass die Expansionsgeschwindigkeiten in derselben Größenordnung lagen wie heute. Kurz nach dem Urknall war das aber anders. Ein Blick in die Wikipidea (Urknall) verrät:

Die bei der verzögerten Abspaltung freigewordende Energie führte zu
einer Phase extrem rascher Expansion, der so genannten Inflation, wobei
zwischen den Zeitpunkten 10^−35 s und 10^−33 s eine Ausdehnung um einen
Faktor von etwa 1050 stattfand. Diese überlichtschnelle Ausdehnung des
Universums steht nicht im Widerspruch zur Relativitätstheorie, da diese
nur eine überlichtschnelle Bewegung im Raum, nicht jedoch eine
überlichtschnelle Ausdehnung des Raumes selbst verbietet.

Es hat nach den gängigen Theorien also eine Phase der überlichtschnellen Ausdehnung des Raums gegeben. In dieser Phase hat das Universum im wesentlichen seine bis heute gültige Gestalt gefunden. Die (vergleichsweise) langsame, weitere Expansion des Raums und damit wachsender Abstände zwischen den Galaxien (-haufen) in der Folgezeit bis heute und in der Zukunft hat dazu zwar noch einiges, aber nicht wirklich Neues beigetragen. Eben nur mit 200 - 300 km/s.

Gruß, Helmut