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Transcript

Schicksal

des Universums

Ausdehnung

Rotverschiebung

Hubble-Konstante

dunkle Energie

dunkle Materie

Galaxienrotation

INhalt

des Universums

Ausdehnung

1

  • Größe des Universums: Unbekannt

  • Universum dehnt sich stetig und zunehmend aus

Die Rotverschiebung und Hubbles Konstante ermöglichen es uns, die Geschwindigkeit, mit welcher verschiedene Galaxien sich von uns weg bewegen, zu berechnen.

I

Rotver-schieb-ung

2

  • Verschiebung der Wellenlänge zum roten Ende des Farbspektrums
  • Sender bewegt sich vom Beobachter weg
-> Wellen des Lichts dehnen sich aus
-> verschieben sich ins Rote

  • Ursache für Kosmologische Rotverschiebung ist die Expansion des Universums
  • Während sich das Licht einer entfernten Galaxie zu uns bewegt dehnt sich der Raum aus
-> Wellen werden Rot

Rotverschiebung

Rotverschiebung

Lichtspektrum der Sonne

Lichtspektrum entfernter Galaxiehaufen

Hubble-

Konstante

3

  • Nach Edwin Powell Hubble benannt

  • Beschreibt die gegenwärtige Rate der Expansion des Universums

  • Die Geschwindigkeit ist direkt proportional zur Entfernung

  • Wenn eine Galaxie 1 Million Lichtjahre entfernt ist, bewegt sie sich mit 74km/s von uns weg

Hubble Konstante

V~r V= 74km/s pro Mpc

Veranschaulichendes Experiment

Raumzeit dehnt sich aus!

dunkle

Energie/
Materie

3

  • nicht messbar
  • nicht sichtbar
  • nicht nachweisbar

Dunkle energie

Als Gegenkraft der Gravitation treibt sie das Universum auseinander.

Sie ist jedoch mit unserer aktuellen Physik nicht zu verstehen.

Nach Einstein:
  • E=m*c²
  • leerer Raum ist nicht nichts, sondern besitzt seine eigene Energie, welche mehr Raum erzeugt

Zwischen den Objekten entsteht mehr Raum
-> Universum expandiert

  • keine Wechselwirkung mit Licht
-> nicht sichtbar
  • keine Wechselwirkung mit unserer Materie
-> sie kann sich durch unsere Materie einfach hindurchbewegen, ohne sie dabei zu beeinflussen

Dunkle Materie

Beide Materieformen ziehen sich schwach an und somit sammelt sich dunkle Materie immer dort an, wo schon viel Masse vorhanden ist.

z.B. im Inneren von Sternen oder Galaxien.
Gravitation ist dabei das Bindeglied.

Sie ist für die Bildung des Universums verantwortlich, da sich durch ihre zusätzliche Gravitation die Atome mehr verbunden haben. Sie wären ansonsten wahrscheinlich einfach voneinander weggedriftet.

Bestandteile des Universums

Galaxienrotation

Rotationskurve V(r) einer Galaxie beschreibt den Zusammenhang zwischen der Bahngeschwindigkeit ihrer Sterne und deren Abstand vom Galaxiezentrum.

Rotationskurve der Spiralgalaxie Messier 33

Kepler-System = schneller Abfall der Rotationskurve nach außen

Die Rotationskurven vieler Galaxien, z.B. Milchstraße oder Messier 33, weisen aber eine andere Form auf.

Zunächst stark ansteigend, und ab einer gewissen Entfernung, steigen sie nur noch leicht an.

Dafür müssten sie aber eine immense Masse besitzen, welche wir nicht sehen können = dunkle Materie?

"

"

Edwin Powell Hubble

Science is the one human activity that is totally progressive.


Fazit

Danke!