Referat Ausdehnung des Kosmos und Rotverschiebung

Luna · Anmeldungsdatum: 04.10.2017 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ich bin mir nicht sicher, ob das Thema hier so richtig ist, aber ich weiß leider nicht, wo ich sonst nachfragen könnte. ^^
Und zwar halte ich demnächst ein Referat in Physik über die Ausdehnung des Kosmos und die Rotverschiebung und da es dazu so viele unterschiedliche Quellen gibt (die meist entweder zu ungenau oder zu ausführlich sind) bin ich mir jetzt nicht sicher ob meine Informationen korrekt sind.

Zuerst hat sich das Universum infolge des Urknalls sehr schnell ausgedehnt (=Inflation), ab dem dunklen Zeitalter war die Expansion dann allerdings viel langsamer als zuvor.

Trotzdem dehnt sich das Universum als Nachwirkung des Urknalls noch immer aus, wodurch sich die Galaxien voneinander entfernen. Sie selbst dehnen sich nicht aus, sondern "schwimmen" sozusagen nur mit der sich ausdehnenden Raumzeit mit (=Hubblefluss).

Aus dem Luftballonmodell kann man erkennen, dass je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, umso schneller bewegt sie sich von uns fort (=Hubble Gesetz: Geschwindigkeit proportional zu Entfernung, v=H*r(=Hubble Konstante, ungefähr 74km/s /1Mpc).

Erkennen konnte man diese Expansion durch die Rotverschiebung (=Verschiebung der Spektrallinien zum roten Ende des Spektrums) des Lichts, das weit entfernte Galaxien ausgesandt haben. Das Gegenstück dazu ist die Blauverschiebung, die eher seltener vorkommt. Die Rotverschiebung setzt sich allgemein aus drei großen Ursachen zusammen: Gravitative Rotverschiebung, Doppler Rotverschiebung, kosmologische Rotverschiebung. Allerdings ist die Ursache der Rotverschiebung bei weiten Distanzen hauptsächlich die kosmologische Rotverschiebung, weswegen die anderen beiden vernachlässigt werden können.

Die Ursache der kosmologischen Rotverschiebung ist also ist also die Ausdehnung des Kosmos, da sich die Wellenlängen des Lichtes während sie auf dem Weg zu uns sind durch die Expansion ebenfalls auseinandergeschoben werden (und die Energie der Photonen kleiner wird) und weiter auseinandergeschobene Wellenlängen für uns rötlicher wahrgenommen werden. Daraus lässt sich schließen, dass je größer die RV ist, umso größer die Entfernung der Lichtquelle ist und umso länger das Objekt bereits im Kosmos vorhanden ist. Dadurch kann man feststellen in welchem Maß sich das Universum bereits ausgedehnt hat, da z(=RV)=(beobachtete Wellenlänge - unverschobene Wellenlänge)/unverschobene Wellenlänge.

RV wird auch häufig als Entfernungsangabe verwendet, da Entfernung zu undeutlich ist (man kann damit Entfernung der Lichtquelle zum Aussendungszeitspunkt oder zum jetzigen Stand meinen). Unser heutiges Universum hat bspw z=0.

Vor ca 20 Jahren hat man dann entdeckt, dass das Universum sich (seit ca der Hälfte des Weltalter) beschleunigt ausdehnt. Als Ursache wird hierbei die dunkle Energie vermutet.

Zur Entdeckungsgeschichte: Noch Anfang des 20. Jahrhunderts dachte man (zB Einstein), dass Universum statisch ist. Doch dann konnten Wissenschaftler (wie Slipher, Friedmann, Lemaitre und Hubble) aufgrund Entfernung von Galaxien und Rotverschiebung die Expansion des Universums nachweisen.

Vor ca 20 Jahren haben dann zwei Teams herausgefunden, dass das Universum beschleunigt expandiert, als sie Supernovae Typ1a beobachtet haben, um die Expansionsgeschwindigkeit besser bestimmen zu können. Da die Spektrallinien stärker rotverschoben waren als erwartete, kamen sie eben zu dem Schluss, dass der Kosmos sich beschleunigt ausdehnt und als Ursache wird die dunkle Energie genommen.

Meine Ideen:
Würde mich sehr über Ergänzungen oder Korrekturen freuen. :)

LG Luna