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Ist die Dunkle Energie nur eine kosmische Fata Morgana?

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  • Ist die Dunkle Energie nur eine kosmische Fata Morgana?

    Diese Überschrift ist mir bei einem Artikel in der Januar-Ausgabe der Zeitschrift "Sterne und Weltraum" ins Auge gesprungen

    Eine Forschergruppe aus Canterburry hat da nämlich eine interessante Theorie beschrieben.

    Erstmal, woher haben wir die Idee der Dunklen Energie?

    Die Dunkle Energie wurde "erfunden", um zu erklären warum die Expansion des Universum sich scheinbar beschleunigt, es ist sozusagen eine Art Vakuumdruck, also eine abstoßende Kraft.
    Auf diese Theorie ist man gekommem, weil Supernovae am Rande des sichtbaren Universums eine größere Rotverschiebung aufweisen, als sie nach dem bisherigen Modell mit konstanter Expansion haben sollten.

    Diese Annahme funktioniert aber nur, wenn wir die tatsächliche Rotverschiebung sehen. Das Problem ist aber, dass die Erde als Beobachtungsstandort sich in einer Galaxie, also einer Massenansammlung befindet und das diese Galaxie sich wiederum in einem Schwerkrafttopf einer Dunklen Materie-Ansammlung befindet.

    Jetzt ist es ja so, dass die Schwerkraft nach Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie eine Raumkrümmung verursacht und diese Raumkrümmung eine Zeitdilatation und Rotverschiebung von elektromagnetischen Wellen.

    Es wäre also durchaus möglich, dass die scheinbare Expansion des Universums und die starke Rotverschiebung der Supernovae am Rande des sichtbaren Universums uns durch eine lokale Raumkrümmung nur vorgegaukelt werden.

    Die Forschergruppe hat berechnet, dass unter Berücksichtigung dieses Effektes die Hubble-Konstante statt der aktuell errechneten 73 km/s/Mpc nur 62 km/s/Mpc beträgt und somit das Weltalter von 13,7 Mrd auf 14,7 Mrd Jahre heraufgesetzt werden muss.

    Damit wäre das Modell der beschleunigten kosmischen Expansion und damit der dunklen Energie hinfällig.

    Was denkt ihr darüber?

    Also ich finde den neuen Ansatz durchaus gut... ich bin eh ein Freund von Theorien die sich erstmal auf bekannte physikalische Dinge stützen, bevor irgendwelchen ominösen neuen Energieformen und physikalische Gesezte eingeführt werden.
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  • #2
    Naja, solange man das nicht experimentell überprüfen kann, ist das belangloses Blabla - genauso wie die Dunkle Energie auch.
    Christianity: The belief that some cosmic Jewish zombie can make you live forever if you symbolically eat his flesh and telepathically tell him that you accept him as your master, so he can remove an evil force from your soul that is present in humanity because a rib-woman was convinced by a talking snake to eat from a magical tree.
    Makes perfect sense.

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    • #3
      Hast du dazu auch einen Link?

      Spontan finde ich es schwierig zu glauben, dass alle anderen Forschergruppen in diesem Gebiet eine so zentrale Sache vernachlässigt haben. Zudem läuft das für mich, zumindest intuitiv, in die falsche Richtung: Licht, das einen Gravitationstopf verlässt, wird rotverschoben - Licht, das in einen Gravitationstopf eintritt (wie das Licht ferner Supernovae in den Gravitationstopf unserer Galaxis) wird entsprechend blauverschoben bzw. weniger rotverschoben als erwartet. Wie denn das genau mit den fernen Supernovae ist (ob die stärker rotverschoben sind oder schwächer), müsste ich jetzt nachsehen.

      EDIT: Ich habe selbst einen Link gefunden: Sterne und Weltraum - Ist die Dunkle Energie nur eine kosmische Fata Morgana?

      EDIT2: Hier noch das Preprint zur Arbeit: http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/...709.2535v2.pdf
      Gar nicht so dumm, Charan hat nur einige Punkte etwas unglücklich zusammengefasst. Naja, schön wärs - das beschleunigt expandierende Universum hat auf mich immer etwas bedrohlich gewirkt...
      Zuletzt geändert von Bynaus; 03.01.2008, 17:07.
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      • #4
        Das Grundproblem ist, dass wir nicht wissen wie inhomogen das Universum momentan ist. Wir wissen nur an der Hintergrundstrahlung das es vor 13 Mrd Jahre ziemlich homogen war.
        Die Theorie kann natürlich auch falsch sein.
        Im übrigen muss das Licht weit entfernter Galaxien ja mehrere Schwerkrafttöpfe durchquerren und wird davon beeinflusst.

        Im Artikel steht es an einer Stelle so:

        Als vor Milliarden Jahren die Protonen und Elektronen sich zu neutralem Wasserstoff verbanden und damit die kosmische Hintergrundstrahlung enstand, gab es nur sehr geringe Verdichtungen, die heute als winzige Abweichgungen von einer pefekten Schwarzkörperstrahlung sichtbar sind - damals liefen die Uhren des gemittelten Kosmos und die in den Gebieten erhöhter Massendichten beinahe gleich. Mit zunehmenden Verdichtungen liefen sie langsam auseinander und die Verbindung zwischen Entfernungen, Rotverschiebungen und Zeit entwickelte sich für beide Bezugssysteme unterschiedlich.
        Statt unsere Beobachtungen direkt mit einem relativ einfachen kosmologischen Modell zu vergleichen, müssten wir deshalb die Effekte der intrinsischen Zeitverschiebung berücksichtigen.
        Das Problem ist weniger, das uns alles allgemein zu rot- oder blauverschoben erscheint, sondern das sich je nach Massedichte die lokalen Uhren verschiedener Teil des Universums verschieden verhalten.

        Ich glaube ich habe mich da ein wenig missverständlich ausgedrückt.
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        • #5
          Zitat von McWire aka Charan Beitrag anzeigen
          Das Problem ist weniger, das uns alles allgemein zu rot- oder blauverschoben erscheint, sondern das sich je nach Massedichte die lokalen Uhren verschiedener Teil des Universums verschieden verhalten.
          Genau. Ja, ja, interessant...
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          • #6
            Es könnte nämlich durchaus sein, dass das Universum zwar 14,7 Mrd Jahre alt ist, also die Expansionsrate konstant war, aber in der Milchstraße, aufgrund der gravitativen Zeitdilatation, bisher nur 13,7 Mrd Jahre vergangen sind, wodurch wir den Eindruck einer beschleunigten Expansion bekommen.

            So ist wohl der Artikel gemeint *es jetzt selbst erstmal deutlich verstanden hab*
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            • #7
              Was ich dabei jetzt aber nicht verstehe: Wenn das Universum immer langsamer expandiert: Welche Kraft bewirkt denn das, oder genauer: Worauf wirkt diese Kraft? Gravitation ist doch eigentlich keine erklärung, warum der Raum sich langsamer ausdehnt, oder?
              können wir nicht?

              macht nix! wir tun einfach so als ob!

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              • #8
                Die Raumexpansion ist entweder konstant oder beschleunigt, je nachdem ob die dunkle Energie existiert oder nicht.

                Langsamer würde sie nur, wenn die Gravitation der enthaltenen Masse eine bestimmte Größenordnung überschreitet und so die Expansion verlangsamt.
                Dies ist aber in unserem Universum scheinbar nicht der Fall.
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                • #9
                  @ Bynaus:

                  das beschleunigt expandierende Universum hat auf mich immer etwas bedrohlich gewirkt...
                  Dafür hast Du es aber immer mit erstaunlicher Vehemenz vertreten, wenn ich mein Unbehagen bezüglich des "Wankelmütigen" Universums (Erst Inflation, dann Verlangsamung und schließlich wieder Beschleunigung der Expansion) geäußert habe.

                  Aber interessant ist es alle Male, da hast Du Recht.
                  Wenn es also tatsächlich noch andere Gründe für eine hohe Rotverschiebung geben sollte als die alleinige Fluchtgeschwindigkeit (und damit riesige Entfernung), dann fällt mir spontan noch eine weitere Gruppe von Objekten ein, bei denen man die gängigen Lehrmeinungen bezüglich der Natur ihrer exorbitanten Rotverschiebung in Frage stellen könnte.
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                  • #10
                    Dafür hast Du es aber immer mit erstaunlicher Vehemenz vertreten, wenn ich mein Unbehagen bezüglich des "Wankelmütigen" Universums (Erst Inflation, dann Verlangsamung und schließlich wieder Beschleunigung der Expansion) geäußert habe.
                    Mit Vehemenz habe ich vielleicht das Lambda-CDM-Modell (gegenüber anderen, durch Beobachtungen wiederlegten Modellen wie etwa STEADY STATE... ) vertreten, aber bloss, weil es kein besseres Modell gab, das alle Beobachtungen erklärte. Ich finde, man sollte auch jetzt noch vorsichtig sein, aber zumindest nach Aussage der Autoren der neuen Arbeit ist die Übereinstimmung des neuen Modells mit den Beobachtungen gleich gut bis unbedeutend besser (statistisch gesehen) wie Lambda-CDM. Es wird sich jetzt zeigen, wie die Arbeit aufgenommen wird (irgendwelche versteckten Fehler im neuen Modell etwa, die erst später auffallen) und durch welche Experimente / Beobachtungen sich die beiden Modelle unterscheiden lassen.

                    Wenn es also tatsächlich noch andere Gründe für eine hohe Rotverschiebung geben sollte als die alleinige Fluchtgeschwindigkeit (und damit riesige Entfernung), dann fällt mir spontan noch eine weitere Gruppe von Objekten ein, bei denen man die gängigen Lehrmeinungen bezüglich der Natur ihrer exorbitanten Rotverschiebung in Frage stellen könnte.
                    Hast du denn ein Modell zur Hand, das die hohe Rotverschiebung dieser "Objekte" (nennen wir sie mal, hm, sagen wir, vielleicht - "Quasare"? ) in Übereinstimmung mit den Beobachtungen besser erklärt als durch ihre hohe "Fluchtgeschwindigkeit"?

                    EDIT: Insbesondere würde mich interessieren, welches Modell zeigt, warum die Rotverschiebung von Quasaren stets gleich gross wie die der Galaxien ist, in denen sie sitzen...
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                    • #11
                      Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
                      Mit Vehemenz habe ich vielleicht das Lambda-CDM-Modell (gegenüber anderen, durch Beobachtungen wiederlegten Modellen wie etwa STEADY STATE... ) vertreten, aber bloss, weil es kein besseres Modell gab, das alle Beobachtungen erklärte. Ich finde, man sollte auch jetzt noch vorsichtig sein, aber zumindest nach Aussage der Autoren der neuen Arbeit ist die Übereinstimmung des neuen Modells mit den Beobachtungen gleich gut bis unbedeutend besser (statistisch gesehen) wie Lambda-CDM. Es wird sich jetzt zeigen, wie die Arbeit aufgenommen wird (irgendwelche versteckten Fehler im neuen Modell etwa, die erst später auffallen) und durch welche Experimente / Beobachtungen sich die beiden Modelle unterscheiden lassen.



                      Hast du denn ein Modell zur Hand, das die hohe Rotverschiebung dieser "Objekte" (nennen wir sie mal, hm, sagen wir, vielleicht - "Quasare"? ) in Übereinstimmung mit den Beobachtungen besser erklärt als durch ihre hohe "Fluchtgeschwindigkeit"?

                      EDIT: Insbesondere würde mich interessieren, welches Modell zeigt, warum die Rotverschiebung von Quasaren stets gleich gross wie die der Galaxien ist, in denen sie sitzen...
                      Der Witz ist ja, das Quasare eine so hohe Rotverschiebung haben, weil es sich um einen perspektivischen Effekt handelt. Da am Rande des sichtbaren Universums, wo die Rotverschiebung nunmal am größten ist, man nur noch extrem leuchtstarke Objekte sehen kann, ist es klar warum gerade Quasare eine so große Rotverschiebung haben. Es ist aber eigentlich statistisch gesehen eine Anomalie, da wir mindestens soviele Quasare mit viel geringerer Rotverschiebung finden müssten, wenn sie gleichmäßig im Universum verteilt wären. Dem scheint aber nunmal nicht so.

                      Das ist ja der Knackpunkt.

                      Da wir kein Quasar in relativer Nähe haben, können wir auch nicht 100%ig sagen, was sie genau darstellen und wie ihre Eigenschaften sind.
                      Der einzige Hinweis auf die Richtigkeit mit der Fluchtgeschwindigkeit ist nunmal der Zusammenhang mit den umgebenden Galaxien und deren Rotverschiebung. Es wäre aber m.E. auch möglich, dass ein Teil der Rotverschiebung auf einen relativistischen Masse-Effekt zurückzuführen sein könnte. So extrem leuchtstarke Objekte brauchen eine riesige Energiequelle, d.h. eine große sie umgebende Masse die sie verschlucken können, falls es schwarze Löcher sind. Eine solche Massekonzentration kann natürlich zu einer gravitativen Rotverschiebung führen die partiell an der Gesamtrotverschiebung zu einem uns nicht genau bekannten Anteil beiträgt.
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                      • #12
                        Da wir kein Quasar in relativer Nähe haben, können wir auch nicht 100%ig sagen, was sie genau darstellen und wie ihre Eigenschaften sind.
                        Es gibt einen Quasar, der nur 780 Mio Lichtjahre entfernt ist, 3C 278 heisst er IIRC. Er zeigt eine passende Rotverschiebung, genau wie seine ihm zugeordnete Galaxie. Die Quasare sind wohl auch drum nicht "gleichmässig im Universum verteilt", weil sie vor allen Dingen ein Phänomen der Frühzeit des Universums sind. Deshalb müssen sie ja immer häufiger werden, je weiter weg sie sind.

                        Eine solche Massekonzentration kann natürlich zu einer gravitativen Rotverschiebung führen die partiell an der Gesamtrotverschiebung zu einem uns nicht genau bekannten Anteil beiträgt.
                        Da hast du recht, dass das eine Rolle spielen muss, aber tatsächlich wird das eingerechnet. Offenbar kann man die Masse dieser Objekte recht genau bestimmen, und das wird, soviel ich weiss, genau mit diesem Effekt gemacht (frag mich aber nichts über Details, es geht um die Unterschiede der Rotverschiebung zwischen Emissions- und Absorptionslinien). 3C 287 wurde damit zu ca. 800 Mio Sonnenmassen bestimmt.
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                        • #13
                          Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
                          Insbesondere würde mich interessieren, welches Modell zeigt, warum die Rotverschiebung von Quasaren stets gleich gross wie die der Galaxien ist, in denen sie sitzen...
                          Und mich würde insbesondere interessieren, wie Du zu dieser Annahme kommst:

                          Nachrichtenmagazin der MLPD – Partei des echten Sozialismus - 25.01.05 - Quasar in nahe gelegener Galaxie erschüttert Urknall-Theorie

                          Das hatten wir doch schon mal.

                          Und Beispiele, nach denen Materiebrücken zwischen relativ nahen Galaxien und angeblich sehr weit entfernten Quasaren Materiebrücken zu bestehen scheinen, gibt es ja auch sehr viele.

                          Aber hier drehen wir uns natürlich im Kreis, weil Du 10 mal so viele Beispiele zeigen kannst, wo das nicht der Fall ist, und die paar Ausnahmen sind natürlich Messfehler.

                          Ich hingegen bin der Auffassung, dass die Ausnahmen die Regel nicht bestätigen, sondern widerlegen.
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                          • #14
                            Nachrichtenmagazin der MLPD?!??


                            SCNR
                            Christianity: The belief that some cosmic Jewish zombie can make you live forever if you symbolically eat his flesh and telepathically tell him that you accept him as your master, so he can remove an evil force from your soul that is present in humanity because a rib-woman was convinced by a talking snake to eat from a magical tree.
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                            • #15
                              PFFFFF!

                              Ist doch wurscht, es kommt auf den Quellenverweis dort an.
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