Rotverschiebung

Hallo zusammen

Das Alter des Universums wird, so habe ich gelesen, oft damit begründet, dass die Sterne sehr weit entfernt sind. Die Distanz zu den Sternen wird oft durch die Rotverschiebung gemessen. Das mit der Rotverschiebung habe ich einigermassen kapiert, aber auf was basiert sie? Geht man davon aus, dass die Sterne so ziemlich gleich aufgebaut sind, wie die Sonne? Das heisst zu 71% aus Wasserstoff und zu 27% aus Helium? Und zweite Frage: Mit der Rotverschiebung kann ich doch vor allem eine Geschwindigkeit ableiten. Je schneller die Sterne sich von der Erde wegbewegen, desto weiter ist der Wasserstoffpeak ins Rote verschoben, oder? Wie komme ich dann auf eine Distanz. Da bräuchte ich doch noch eine Zeit. Geht man davon aus, dass alle Sterne zur selben Zeit so plus minus ein paar Millionen Jahre entstanden sind?
wer-weiss-das?

Gruss Hämi

Hallo

zweite Frage: Mit der Rotverschiebung kann ich doch vor allem
eine Geschwindigkeit ableiten. Je schneller die Sterne sich
von der Erde wegbewegen, desto weiter ist der Wasserstoffpeak
ins Rote verschoben, oder? Wie komme ich dann auf eine
Distanz. Da bräuchte ich doch noch eine Zeit. Geht man davon
aus, dass alle Sterne zur selben Zeit so plus minus ein paar
Millionen Jahre entstanden sind?

Man benötigt die Entfernung um auf die Zeit zu kommen, jedenfalls für diese Untersuchung, nicht andersrum :smile:
Ganz allgemein schliesst man von der bei uns sichtbaren Helligkeit eine Sterns auf die Entfernung. Da Sterne je nach Typ unterschiedlich hell sind, muss man ausserdem noch wissen, was für ein Typ der Stern ist, dies wird hauptsächlich durch die von dir schon angesprochenen Spektrallinien und Farbtemperatur bestimmt.

Also vereinfacht:
Untersuchung des Sterns->Typ A…Typ A hat eine absolute Helligkeit X->Bei uns sieht er aus wie eine Helligkeit Y->aus dem Verhältnis von X und Y bestimmt man die Entfernung.

Dazu sind Untersuchungen im Vorfeld an nahen und bekannten Sternen nötig, um die Grunddaten für verschiedenen Sterne zu bekommen.

Gruß, DW.

Moin,

Jain. Man nimmt Spektren und vergleicht die Position der gemessenen Spektrallinien mit den Beobachteten. Daraus folgt bei passender Verschiebung, daß das Objekt sich von uns wegbewegt. Spektrallinien kann man auch zuordnen, wenn man kein konkretes Sternmodell annimmt, da man in die Zuordnung immer mehrere Linien und ihre relative Lage einfließen läßt. Weil aber der relative Abstand der Spektrallinien eines Elements unabhängig von der Geschwindigkeit immer gleich ist, weiß man erst, daß die Elementzusammensetzung sich im Universum nicht großartig von derjenigen in der Sonnenumgebung und in unserem SoSy unterscheidet.

eine Geschwindigkeit ableiten. Je schneller die Sterne sich
von der Erde wegbewegen, desto weiter ist der Wasserstoffpeak
ins Rote verschoben, oder?

Ja.

Wie komme ich dann auf eine
Distanz.

Du benötigst die Hubble-Konstante H ~ 68 km / s / Mpc als Maß für die Ausdehngeschwindigkeit des Universums.
Wenn Du also eine Rotverschiebung von 68km/s mißt, so kannst Du schließen, daß das Objekt ca. 1 Mpc von Dir weg ist.
(btw.: 42 miles/hour/Mpc läßt sich deutlich besser merken *g*)

Gruß,
Ingo

Hallo zusammen

Danke für die Antworten, für mich genügen diese soweit, da ich nun weiss, dass ich mit meinen Vermutungen nicht wirklich falsch liege.

Gruss, Hämi

Servus Hermann

eine einfache Antwort vom Physikdilettanten :wink:
(Experten, bitte korrigiert mich wenn ich falsch liege)
Bei näheren Entfernungen so wie nähere Fixsterne kommt man mit der Parallaxe weiter. Die funktioniert wie unsere 3D Sicht mit unseren Augen. Wenn sich die Erde um die Sonne bewegt so verändern nähere Fixsterne scheinbar ihre Position gegenüber dem Hintergrund. Das funktioniert aber nur bis zu einer gewissen Entfernung. Danach hat man ein Problem. Man kann nicht erkennen, ob ein Stern stärker leuchtet oder näher ist (bzw. umgekehrt) Aber da gibt es noch die Cepheiden (hoffentlich richtig geschrieben). Das sind pulsierende Sterne (nicht mit Pulsaren verwechseln) Jetzt kann man an der Pulsfrequenz erkennen wie stark ihre absolute Leuchtkraft ist. Und damit (ungefähr) die Entfernung. Jetzt kann man in näheren Galaxien solche Cepheiden erkennen.
In den 20er Jahren des vergangenen Jahrunderts hat Hubble etwas für den damaligen Wissensstand etwas eigenartiges entdeckt. Die Galaxien entfernen sich alle voneinander (bis auf wenige Ausnahmen der lokalen Gruppe)und das umso weiter sie entfernt sind, desto schneller. Da man nur bei ‚näher‘ gelegenen Galaxien noch andere Methoden als die Rotverschiebung verwenden kann ist man bei weiter entfernten Galaxien auf Vermutungen angewiesen. (Aber die Indizien sprechen so sehr dafür, dass man ausschließen kann, dass es anders ist) So verwendet man heute den Grad der Rotverschiebung um zu erkennen wie weit eine Galaxie entfernt ist.

Servus,
Dein Physikdilettant Herbert

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo

Das tönt so, als ob die Astrologie auf Vermutungen aufbaut. Beim Thema Rotverschiebung geht es ja um Grundlagen der Astronomie und es wird von „Indizien“ gesprochen? Das ist für mich ein bisschen suspekt wie in einem Krimi, wo es keinen Zeugen gibt, der eine Aussage zu Protokoll geben kann. Wenn ich richtig informiert bin, wird die Rotverschiebung auch als wichtiges Indiz für die Urknalltheorie genommen. Was ist, wenn ein irgend ein renommierter Wissenschaftler ein Modell entwickelt, dass ebenfalls plausibel (plausibel muss nicht wahr bedeuten) ist, und die Rotverschiebung mit irgend einem Effekt zusammenbringt, der nichts mit Geschwindigkeit von Sternen zu tun hat? Sind dann genügend Spuren vorhanden? Oder müsste ich jetzt schon eine Erschaffung des Universums durch einen Schöpfer, ein sehr intelligentes, äusserst kreatives Wesen als durchaus möglich akzeptieren?
Vielleicht bin ich jetzt ein bisschen blassfemisch, aber das sind so meine Gedanken, als ich den Text hier lass.

Gruss, Hämi

Hallo Hämi,

Das tönt so, als ob die Astrologie auf Vermutungen aufbaut.

Die sowieso, hier geht es um Astronomie !!

Beim Thema Rotverschiebung geht es ja um Grundlagen der
Astronomie und es wird von „Indizien“ gesprochen? Das ist für
mich ein bisschen suspekt wie in einem Krimi, wo es keinen
Zeugen gibt, der eine Aussage zu Protokoll geben kann. Wenn
ich richtig informiert bin, wird die Rotverschiebung auch als
wichtiges Indiz für die Urknalltheorie genommen.

Deswegen nennt man es ja eine Theorie, da kann keiner mal nachsehen gehen ob das mit dem Urknall auch wirklich stimmt, genauso wie bei der Rotverschiebung.

Was ist, wenn
ein irgend ein renommierter Wissenschaftler ein Modell
entwickelt, dass ebenfalls plausibel (plausibel muss nicht
wahr bedeuten) ist, und die Rotverschiebung mit irgend einem
Effekt zusammenbringt, der nichts mit Geschwindigkeit von
Sternen zu tun hat?

Das ist der normale Ablauf in der Wissenschaft:
Irgendwer beobachtet (misst) etwas.
Dann wird versucht das Ganze in eine mathematische Form zu bringen und hat somit eine Theorie.
Auf Grund der methematischen Form kann man dann die Parameter verändern und damit vorhersagen machen. Diese werden dann wieder mit Messungen bestätigt oder wiederlegt, wodurch auch die Theorie bestätigt oder wiederlegt wird.
Manchmal läuft es auch umgekehrt, jemand erstellt zuerst eine Theorie, welche dann mit Beobachtungen bestätigt oder verworfen wird.

Solange eine Theorie praktisch funktioniert genügt sie den Anforderungen. Vor gar nicht so langer Zeit, dachte man, die kleinsten Teilchen aus denen Materie besteht sind die Atome (daher auch der Name Atom = Unteilbar). Dann entdeckte man, dass diese aus Neutronen, Protonen und Elektronen zusammengesetzt sind. Dann wieder entdeckte man, dass diese Teilchen ja aus Quarks zusammengesetzt sind. Mal sehen was in 50 Jahren an erkenntnisen vorliegen …

Sind dann genügend Spuren vorhanden? Oder
müsste ich jetzt schon eine Erschaffung des Universums durch
einen Schöpfer, ein sehr intelligentes, äusserst kreatives
Wesen als durchaus möglich akzeptieren?

Das sind alles nur Theorien, welche versuchen das was um uns herum ist zu erklären. Wenn du den Film „Matrix“ kennst, das ist auch ein Theorie…

Etwas kann sowieso keine Theorie erklären: Was war vor dem Urknall und wieso gab es den überhaupt ??
Das Problem dieser Frage ist, dass wir auf Grund der Beschafenheit unseres Universums so sind, wie wir sind. Dies wiederum begrenzt uns aber auf die Eigenschaften welche in unserem Universum gültig sind.
Wenn nur ein paar Parameter etwas anders beim Urknall sind, dann sieht das Universum ganz anders aus, zumindest sagen das die heutigen Theorien so …

Also egal wie du alles betrachtest. Es gibt immer eine Grenze an welcher wir nicht weiterkommen. Was dahinter liegt kann man dann als Schöpfer bezeichen, wenn man will, oder einfach als grosses Fragezeichen stehen lassen. Aber das mit dem Fragezeichen wiederstrebt dem Menschen halt irgendwie …

MfG Peter(TOO)

Servus Hermann,
ich glaube, Peter hat schon eine gute und vor allem kompetente Antwort gegeben. Dazu möchte ich noch bemerken, dass man bis vor nicht allzulanger Zeit geglaubt hat,(1920er Jahre), wir leben in einem statischem Universum. Also eines das sich weder ausdehnt noch schrumpft. Einstein hat dazu extra die kosmologische Konstante in seine Theorie eingeführt. Später hat er zugegeben, dass es eine (seine größte) Eselei war. Heute sagen die Wissenschafter oft wir wissen dass… und ich glaube ihnen, aber bis vor 100 Jahren, hat man gewusst, dass es einen Äther gibt. Und was vor dem Urknall war, das werden wir niemals wissen. Das hat jemand in Zusammenhang mit der Quantentheorie gesagt: ‚Ich weiß, dass ich nichts weiß, ja ich weiß, daß wir niemals wissen werden…‘ Jedenfalls, in der Astronomie kann man die Entfernungsangaben von weiter entfernten Dingen nie so ganz genau nehmen. Da gehen die Schätzungen oft 20 - 30% auseinander.
Aber vielleicht macht das gerade die Sache so spannend?
Da gibts sicher noch viele Überraschungen…
Servus und lluh (lebe lang und humorvoll)
AD (Astronomie-Dilettant)
Herbie

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]