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Galaxien bewegen sich relativ zueinander
 
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Monty
Gast
Beitrag Monty Verfasst am: 11. Feb 2012 16:15    Titel: Galaxien bewegen sich relativ zueinander Antworten mit Zitat
Meine Frage:
Im vergangenen Jahrhundert hat man festgestellt, dass sich die Galaxien relativ zueinander bewegen. Welche Art der Relativbewegung hat man gemessen? Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Entfernung einer Galaxie von der Milchstraße und ihrer Geschwindigkeit?

Meine Ideen:
Ist es der Dopplereffekt?
Bestimmt gibt es einen Zusammenhang, aber welchen?

Danke!
Monty
Gast
Beitrag Monty Verfasst am: 11. Feb 2012 18:37    Titel: Antworten mit Zitat
Liebe Leute, soviele schauen rein, aber keiner kann mir helfen? :-(
Es ist dies eine Prüfungsfrage - so blöd kann die nicht sein, oder?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18083
Beitrag TomS Verfasst am: 11. Feb 2012 21:02    Titel: Antworten mit Zitat
Auf großen Skalen handelt es sich dabei um die Expansion des Universums. Nachgewiesen wurde die Galaxienbewegung anhand der kosmologischen Rotverschiebung (das ist nicht das selbe wie der Dopplereffekt!)

http://de.wikipedia.org/wiki/Expansion_des_Universums
http://de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung#Kosmologische_Rotverschiebung

http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_r06.html

Für nahe beieinander befindliche Galaxien gilt dies nicht, da dominiert die gravitative Anziehung (z.B. Milchstraße und Andromedagalaxie)
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Monty
Gast
Beitrag Monty Verfasst am: 11. Feb 2012 21:47    Titel: Antworten mit Zitat
Danke TomS! :-)
Pueggel



Anmeldungsdatum: 13.02.2012
Beiträge: 44
Wohnort: Schweiz
Beitrag Pueggel Verfasst am: 15. Feb 2012 17:42    Titel: Re: Galaxien bewegen sich relativ zueinander Antworten mit Zitat
Monty hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Entfernung einer Galaxie von der Milchstraße und ihrer Geschwindigkeit?

Meine Ideen:
Ist es der Dopplereffekt?
Bestimmt gibt es einen Zusammenhang, aber welchen?

Danke!


Edwin Hubble hat gemerkt, dass die Fluchtgeschwindigkeit von Galaxien mit dem Abstand zunimmt. Er hat dies systematisiert mit der Hubble-Beziehung




H = Hubble Konstante (eigentlich keine Konstante, sie wächst invers proportional zum Alter des Universums, denn der Kehrwert der Hubble-Konstante ist das Alter des Universums!)

Mit dem Dopplereffekt (relativistischer Dopplereffekt) kann man direkt auf die Geschwindigkeit schliessen - aber nur, weil man weiss, in welcher Frequenz eine Spektrallinie eigentlich wäre, und wegen dem Dopplereffekt dann eben verschoben ist. Wo die Linie wäre, wenn die Quelle unbwegt ist, findet man mit Absorptions - und Emissionslinien heraus, weil die sind quantisiert und können somit nur in bestimmten(!!!) Frequenzen auftreten.

So viel zur Geschwindigkeitsbestimmung.

Für die Distanzenbestimmung sind z.B. Cepheiden sehr hilfreich. Cepheiden sind pulsierende Sterne deren Strahlungsintensität periodisch schwankt. Im Intensitätsminimum ist deren Atmosphäre optisch dick, d.h. die Strahlung kann nicht entweichen und dadurch wird die Atmosphäre aufgeheizt. Die Atmosphäre dehnt sich dann aus, bis sie optisch dünn wird und die Strahlung entweichen kann. Dann zieht sie sich wieder zusammen. Für Cepheiden hat man herausgefunden, dass die Periode für die Strahlungsintensität direkt mit der Masse zusammenhängt. Und mit der Masse-Leuchtkraft-Beziehung kann man dann auf die absolute Leuchtkraft schliessen (Leuchtkraft geht mit der 4. Potenz der Masse). Durch den Vergleich von absoluter und relativer Leuchtkraft (z.B. mit Weltraumteleskopen messbar) kann dann die Distanz bestimmt werden (Die Leuchtkraft nimmt mit 1/r^2 ab).

Somit sind Cepheiden feste Bezugspunkte im Universum.
Hubble hat einerseits mit dem Dopplereffekt die Geschwindigkeit und auch mithilfe anderer Distanzbestimmungsmethoden die Hubble Beziehung gefunden.
Die Hubble-Konstante hat übrigens den Wert



Wie man sieht, ist der Kehrwert der Dimension eine Zeit - das Alter des Universums.
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