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Seminar Milchstraße Die Hubble Konstante. Gliederung 1Historische Einführung 2Die Expansion des Universums 3 Kosmologische Rotverschiebung und Hubble.

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Präsentation zum Thema: "Seminar Milchstraße Die Hubble Konstante. Gliederung 1Historische Einführung 2Die Expansion des Universums 3 Kosmologische Rotverschiebung und Hubble."—  Präsentation transkript:

1 Seminar Milchstraße Die Hubble Konstante

2 Gliederung 1Historische Einführung 2Die Expansion des Universums 3 Kosmologische Rotverschiebung und Hubble Effekt 4Hubble Zeit, Hubble Länge und Hubble Sphäre 5Zusammenfassung 6Literatur

3 1 Historische Einführung Edwin Hubble ( ) Studium der Astronomie, anschließend Jurastudium in Oxford 1926 Veröffentlichung der Galaxienklassifikation 1929 Veröffentlichung zu extragalaktischen Rotverschiebungen Quelle:http://pmi.itmonline.com/netnotes/Big%20Q uestions%20Net%20Notes/Edwin%20Hubble%20- %20Bio.htm

4 Das Hubble Diagramm von 1929 Gliederungspunkt: 1 Historische Einführung Quelle: o.uni- bonn.de/~debo er/hubble/hubbl e.html

5 Entdeckung der kosmologischen Rotverschiebung Slipher 1923: Spektrallinien bei 36 von 41 untersuchten Galaxien rot verschoben zufällige Verteilung unwahrscheinlich Hubble: weitere Messungen, Ableitung der Gesetze: 1. z = v / c 2. v = H r Übereinstimmung mit theoretischen Modellen der Kosmologie, aber: Wert der Konstanten zu hoch Erklärung über den Dopplereffekt unzutreffend Gliederungspunkt: 1 Historische Einführung

6 2Die Expansion des Universums Ortx A [cm]x E [cm]Δx [cm]v [cm/s] v/Δx [1/s] , , , , ,2 Das Universum als expandierendes Gummiband

7 Das ERSU - Modell Gliederungspunkt: 2 Die Expansion des Universums Expansion eines ebenen, zweidimensionalen Universums. Quelle: ing/ASTR110/lectures/lecture28/slide0 1.html

8 Koordinaten und Mitbewegung Gliederungspunkt: 2 Die Expansion des Universums

9 Expansion und Galaxien Gliederungspunkt: 2 Die Expansion des Universums Quelle: online.info/en/images/elementary/expansion1.gif Gravitativ gebundene Systeme (Galaxien, Galaxienhaufen,…) zeigen keine Expansion Aufgemalte Kreise sind keine Galaxien! Befestigte Scheiben sind Galaxien!

10 Galaxienflucht Gliederungspunkt: 2 Die Expansion des Universums Quelle: kosmos.de/pics/entfernteste _galaxie_gr.jpg

11 Was ist die Hubble Zahl? Gliederungspunkt: 2 Die Expansion des Universums Fluchtgeschwindigkeit proportional zur Entfernung Proportionalitätsfaktor H entspricht der Hubble Zahl des Geschwindigkeits-Entfernungsgesetzes: empirischer Wert heute: H = 72 +/- 8 kms -1 Mpc -1 Aber: keine Konstante, Änderung mit der Zeit Beobachter misst in verschiedenen Entfernungen verschiedene Werte von H

12 Definition der Hubble Zahl Gliederungspunkt: 2 Die Expansion des Universums R = universaler Maß - oder Skalenfaktor für die Größe des Universums zu einem festen Zeitpunkt im Modell oft einfach zu veranschaulichen (Radius des Universums) allgemein schwer als absoluter Wert bestimmbar zeitliche Änderung ist beobachtbar!

13 3Kosmologische Rotverschiebung und Hubble Effekt Messung der Rotverschiebung von Spektrallinien ist immer eine Gesamtmessung aller Einflüsse dazu zählen: 1) Die Gravitative Rotverschiebung 2) Die Doppler-Verschiebung 3) Die Expansions-Rotverschiebung Ziel: Anteile der einzelnen Effekte an der gemessenen Gesamtrotverschiebung ermitteln oder abschätzen

14 Gravitative Rotverschiebung Gliederungspunkt: 3 Kosmologische Rotverschiebung und Hubble-Effekt Ursache: Einfluss sehr massiver Körper In der Regel zu vernachlässigen! Quelle: A4tstheorie

15 Doppler-Verschiebung Gliederungspunkt: 3 Kosmologische Rotverschiebung und Hubble-Effekt Quelle: bonn.de/~deboer/eida /eida-plan.html

16 Doppler-Verschiebung (2) Gliederungspunkt: 3 Kosmologische Rotverschiebung und Hubble-Effekt Es gelten die Formeln: erklärt den Anteil der Rotverschiebung aus Eigenbewegung beschreibt NICHT die Expansion des Universums

17 Expansionsrotverschiebung Gliederungspunkt: 3 Kosmologische Rotverschiebung und Hubble-Effekt Dehnung des Raumes während der Ausbreitung Strecke zwischen zwei Wellenbergen vergrößert Vergrößerung der Wellenlänge von der Bewegung des Senders / Empfängers unabhängig Quelle: HARRISON , S.384

18 Expansionsrotverschiebung(2) Gliederungspunkt: 3 Kosmologische Rotverschiebung und Hubble-Effekt Dabei gilt: stets positiv, falls das Universum expandiert Rotverschiebung ist Maß für die Expansionsrate des Universums Schließen auf die Entfernung und die Zeit des Aussendens ohne konkretes kosmologisches Modell nicht möglich

19 Näherung für nahe Objekte Gliederungspunkt: 3 Kosmologische Rotverschiebung und Hubble-Effekt

20 4Hubble Zeit, Hubble Länge und Hubble Sphäre Hubble-Zeit: = 1/H Maß für das Alter des Universums 1/H = 13,2 Millarden Jahre Aber: H nicht konstant 1/H liefert nicht das exakte Weltalter t A vermutlich: t A größer als 1/H

21 Die Hubble Sphäre Gliederungspunkt: 4 Hubble Zeit, Hubble Länge und Hubble Sphäre Quelle: universe.org/20)%20Regenerating_Uni verse_in_a%20_nutshell.htm Hubble Länge = c/H Hubble Sphäre ist Kugel mit Radius der Hubble Länge Hubble Sphäre entspricht dem beobachtbaren Universum

22 5Zusammenfassung Geschwindigkeits-Entfernungsgesetz 1929 von E. Hubble entdeckt Hubble Kostante H beschreibt linearen Zusammenhang zwischen beiden Größen Ursache: Expansion des Raumes nahe Objekte: Approximation eines Rotverschiebungs – Entfernungsgesetz gleicht Dopplerformel weitere Erkenntnisse aus der Konstanten ableitbar

23 6Literatur (1) Harrison, E. (1999): Cosmology – The Science of the Universe. 2. Auflage, Cambridge: Cambridge University Press (2) Singh, S. (2005): Big Bang – Der Ursprung des Kosmos und die Erfindung der modernen Naturwissenschaft. Wien: Carl-Hanser-Verlag München Die übrigen Quellen sind ausschließlich als Bildquellen zu verstehen und unter den Abbildungen zu finden.

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


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