Frage von AniTsukiYu, 78

Hohlräume im Universum - zu groß?

Das bekannteste Beispiel ist ja die boötes leere. Allerdings gibt es einen Hohlraum - also ein 'loch' im Universum - das 18 Milliarden Lichtjahre im Durchmesser gross ist. Die größte einzelstruktur die jemals entdeckt wurde.

aber daran verstehe ich eine Sache nicht. Das Universum ist ja 13 Milliarden Jahre alt bekannterweise. Allerdings wenn das der Fall ist wie kann dann etwas 18 Milliarden Lichtjahre gross sein, wenn das Universum nur 13 Milliarden Lichtjahre Durchmisst?

ich weiss der Fehler liegt bei mir, aber ich verstehe es nicht wäre nett wenn jemand mich korrigieren kann.

ist mir übrigens beim duschen eingefallen :D

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von uteausmuenchen, Community-Experte für Astronomie, Physik, Universum, 24

Hallo AniTsukiYu, 

Allerdings gibt es einen Hohlraum - also ein 'loch' im Universum - das 18 Milliarden Lichtjahre im Durchmesser gross ist.

Das hast Du entweder nicht ganz richtig in Erinnerung oder es wurde in dem Video, das Du gesehen hast, nicht ganz richtig gesagt.

Diese "Hohlräume" heißen im Fachausdruck Voids - weil die Astronomen zu faul sind, den englischen Ausdruck zu übersetzen... - und der größte ist der "Eridanus Supervoid" mit rund 1 Milliarde Lichtjahren Durchmesser. Die meisten Voids haben eher Ausdehnungen der Größenordnung hundert (oder wenige hundert) Lichtjahre. Ist also schon ein richtig großer Leerraum, aber 18 Milliarden isser dann doch nicht.

https://de.wikipedia.org/wiki/CMB_Cold_Spot

Deine eigentliche Frage ist aber dennoch berechtigt: Der Radius des beobachtbaren Universums ist rund 45 Milliarden Lichtjahre. Bei einem Alter von rund 13,7 Milliarden Jahren sollte man meinen, man könnte nur "Lichtgeschwindigkeit mal Alter" weit hinausblicken.

Warum ist das beobachtbare Universum also so viel größer als
"Lichtgeschwindigkeit mal Alter"?

Weil es sich ausdehnt.

Zuerst verlinke ich Dir einmal einen von einem Physiker  geschriebenen "Scienceblog" (immer empfehlenswert zu lesen diese Blogs übrigens... =D), für den Fall, dass meine eigene gleich folgende Erklärung mehr zur Verwirrung führt:

http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2010/09/19/wie-gross-ist-das-beobacht...

Wenn wir davon reden, ein Objekt wäre 30 Milliarden Lichtjahre weit weg (als Beispiel), dann ist damit nicht gemeint, dass das Licht dieser alten Galaxie in einem Abstand von 30 Milliarden Jahren ausgesendet wurde und uns irgendwei "überlichtschnell" erreicht.

Nein: Es bedeutet, dass es zu einer Zeit ausgesendet wurde, als uns die Galaxie erheblich näher war. Deshalb konnte uns das Licht dieser Galaxie inzwischen erreichen.

Aber: Seit dem Ausstrahlen des Lichtes hat sich die Galaxie weiter von uns weg bewegt - eben durch die Expansion des Raumes zwischen uns und dort.

Stell Dir zur Erklärung vielleicht eine Freundin vor, die auf einem Gummiband steht. Das Gummiband wird langsam gedehnt, so dass sich Deine Freundin von Dir wegbewegt, ja? Du stehst vor dem Gummiband und sie steht drauf.

Selbst wenn wir das Gummiband mit einer konstanten Rate auseinander dehnen (z.B in der Sekunde jeden Meter des Bandes um 5 cm vergrößern) wird sich Deine Freundin dabei immer schneller von Dir wegbewegen, weil immer mehr Meter zwischen Dir und ihr sind - und eben pro Meter und Sekunde derselbe Zuwachs dazu kommt.

Deine Freundin könnte jetzt eine Kugel zu Dir rüberkullern. Wenn die schnell genug kullert, (schneller als die Bandbewegung) wird Dich die Kugel auch irgendwann erreichen. Sie braucht länger zu Dir als wenn niemand dehnen würde, aber wenn sie schnell genug rollt, kommt sie irgendwann bei Dir an.

In dem Moment, in dem Du die Kugel aufhebst, ist Deine Freundin aber schon viel, viel weiter weg als in dem Moment, als sie losgekullert hat. - Vielleicht sogar so weit, dass sie es aus dieser Entfernung nicht mehr schaffen würde, die Kugel bis zu Dir rüber zu kullern...

Und genau dasselbe passiert im Universum.

Noch zur hier erwähnten Überlichtgeschwindigkeit - die man eigentlich gar nicht braucht, um zu verstehen, warum das beobachtbare Universum größer ist als "Alter mal Lichtgeschwindigkeit" - dafür reicht der Fakt der Ausdehnung alleine auch...:

Niemand - kein Objekt - bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit oder gar mit Überlichtgeschwindigkeit. Aber wir haben eine Ausdehnungsrate des Raumes. Das sind ungefähr (Hubble-Parameter) 67 Kilometer pro Sekunde und Megaparsec. Ein Megaparsec sind 326 000 Lichtjahre. (Oder etwa 3*10^13 Kilometer)

Auch der Raum dehnt sich also nicht mit Überlichtgeschwindigkeit aus - zumindest nicht lokal. Das ist aber der Trick: Wenn wir sehr, sehr, sehr weit nach draußen ins All schauen, dann summieren sich diese 67 Kilometer pro Sekunde und Megaparsec auf - für jedes Megaparsec kommen pro Sekunde wieder "neue 67 Kilometer" Raum dazu. Und aufsummiert über sehr große Distanzen ergibt das denselben Effekt, als würde sich die Lichtquelle mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen... was sie nicht tut.

http://www.universetoday.com/13808/how-can-galaxies-recede-faster-than-the-speed...

Grüße

Kommentar von AniTsukiYu ,

vielen Dank für die ausführliche Antwort ich habs jetzt verstanden. Entschuldigung das ich es erst jetzt gesehen habe

Antwort
von Raph101, 46

Am Beginn des Universums gab es die Inflation. Eine Phase in der sich das Universum extremste schnell, weit schneller als Licht, ausdehnte.
Außerdem dehnt sich das Universum auch heute noch aus und zwar immer schneller. Schaut man nur weit genug raus sogar mit überlichtgeschwindigkeit:)

Kommentar von AniTsukiYu ,

o.O aber ich dachte nichts kann schneller als das Licht (c) sein

Kommentar von SturerEsel ,

Richtig. Im Raum kann sich nichts schneller bewegen als die LG. Für den Raum selbst gilt das nicht.

Kommentar von Raph101 ,

Stimmt! Der Raum selbst kann schneller als licht sein!

Kommentar von uteausmuenchen ,

Mit der Inflation hat das aber nichts zu tun - die dauerte - vermutlich - weniger als 10^-32 Sekunden...

Antwort
von segler1968, 24

Was meinst Du mit "Hohlraum"? Meinst Du Voids? Die sind nicht so groß.

Das beobachtbare Universum hat einen Durchmesser vom 46 milliarden Lichtjahren. Weil neuer Raum laufend entsteht.

Kommentar von Utzinger ,

Durchmesser oder Radius ? Überprüf das doch biite nochmal !

Kommentar von segler1968 ,

Radius, richtig

Antwort
von GunnarPetite, 33

Hast du den Heißwasserhahn beim Duschen vielleicht zu weit aufgehabt? Es gibt keinen Hohlraum, der 18 Milliarden Lichtjahre (durch)misst. 

Antwort
von SturerEsel, 35

Es kommt sogar noch schlimmer. :) Die am weitesten bisher bekannte Galaxie ist 30 Milliarden LJ entfernt!

Dies ist kein Widerspruch zur ART. Der Raum kann sich schneller ausdehnen als die Lichtgeschwindigkeit.

Kleine Korrektur: "Boötes Leere" hat ca. 330 Millionen LJ Durchmesser.

Kommentar von AniTsukiYu ,

wie das denn? :o

Kommentar von SturerEsel ,

Schau das Video an. :)

Kommentar von AniTsukiYu ,

ok habs verstanden ^^ allerdings bedeutet das theoretisch das alles etwas wad ausserhalb des raumes existiert sich schneller bewegen könnte also demnach gilt c nur für den Raum richtig?

Kommentar von SturerEsel ,

Nö. :)

Was "außerhalb" des Raums ist, entzieht sich unserer Kenntnis. Es ist der Raum selbst, der sich mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnen kann.

Max c gilt für alle Objekte innerhalb des Raums.

Kommentar von AniTsukiYu ,

achja und ich weiss aber in irgendeinem Video hab ich gehört das ein Hohlraum so gross sein soll

Antwort
von PatchrinT, 29

vielleicht hat sich das Universum um das Loch gebildet?

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