Frage von DasDuelon, 109

Schwierige Frage zur Astrophysik?

Also ich habe schon bei der Fragestellung Probleme, aber vielleicht versteht mich ja jemand, und kann vielleicht sogar antworten. Also, die kosmische Hintergrundstrahlung, die ja angeblich vom Urknall stammen soll liegt in etwa soviele Lichtjahre weit weg solange unser Universum alt ist, also ca. 13,7 Milliarden Jahre. Dieses Hubble Teleskop was auf unserer Umlaufbahn kreist hatte damals in diese absoluten tiefen rein geblickt, so weit wie niemals zuvor. Am Ende sah man dann einfach nur nichts, also schwarz. Da die kosmische Hintergrundstrahlung angeblich nur ca. 3 Grad Celsius betragen soll, erscheint uns diese kosmische Hintergrundstrahlung einfach als schwarz wenn man mit normalen Teleskopen hinschaut. Weiter kann man angeblich nicht sehen, weil das Licht sich ja nicht schneller ausbreiten kann als mit Lichtgeschwindigkeit. Wenn damals beim Urknall diese kosmische Hintergrundstrahlung aber schon erzeugt wurde, diese Strahlung ja über diese 13,7 Milliarden Jahren bis heute aber schon expandiert ist, wieso sehen wir dann das Bild von vor 13,7 Milliarden Jahren? Dann müssten wir ja eigentlich den Urknall selber sehen oder nicht? Ich weiß das meine Frage schon sehr schwer zu verstehen ist, aber wer sich damit etwas auskennt versteht ja das man immer nur die Vergangenheit sieht wenn man so weit raus guckt. Also sieht man genau das Bild wie es vor 13,7 Milliarden Jahren war, obwohl dazwischen 13,7 Milliarden Jahre liegen. Aber die kosmische Hintergrundstrahlung ist ja in der Zwischenzeit expandiert, wieso sehen wir dann nur diese Abkühlung auf 3 Grad Celsius? Vor 13,7 Milliarden Jahren war das ja angeblich noch nicht so? Wenn mir das jemand beantworten könnte, dem wäre ich sehr dankbar. Schönen Gruß

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von kinglion6200, 65

Ich hoffe deine frage richtig verstanden zu haben.

Als erstes möchte ich klarstellen das wir deshalb schwarz sehen weil a. Nix da ist was das Licht reflektiert ( deshalb sind schwarze Löcher schwarz weil die Lichtstrahlen nicht reflektiert sondern absorbiert werden) oder b weil das Licht zulange braucht um zurück zu kommen .

Eigentlich müssten wir den urknall sehen . Nein , das würde voraussetzen das die Erde schon vor dem urknall da War dann würde das funktionieren .

Diese Strahlung ist von uns entfernt ?nein sie umgibt uns zu jeder Zeit .

Ich hoffe ich konnte dir wenigstens ein bisschen helfen ;)

Kommentar von DasDuelon ,

Danke dir

Antwort
von Accountowner08, 11

Die Abkühlung und die Expansion stehen in direktem Zusammenhang:

Durch die Expansion wird die Wellenlänge grösser. Grössere Wellenlänge bei gleicher Geschwindigkeit heisst tiefere Frequenz. Tiefere Frequenz heisst tiefere Energie. Tiefere Energie heisst weniger Hitze = abkühlen.

So konnte die Strahlung von ganz heiss auf ganz kalt abkühlen. übrigens sind es 3 K, also -270°C... das ist sehr sehr kalt...

Oder du kannst es auch so betrachten: gleiche Energie bei grösserem Raum heisst geringere Energiedichte, Energiedichte korreliert mit Temperatur... je weniger Energiedichte, desto kälter...

Zu "Urknall sehen".

Im Prinzip "sehen" wir den kosmischen Mikrowellen-Hintergrund, aber da die Frequenz so tief ist, dass es kein sichtbares Licht mehr ist, (sondern im Infrarot-Bereich) gibt es nichts zu "sehen", sondern eben nur diese Mikrowellen (Radiowellen) über Antennen zu empfangen.

"Hinter" den Mikrowellen-Hintergrund kann man nciht "sehen" (keine Elektromagnetischen Wellen erkennen), weil die Ursuppe, aus der die KMH entstanden ist photonen absorbiert und nicht durchlässt.

Es gibt also keine Möglichkeit zu "sehen", was vorher war.

Allerdings könnte man "hören" was vorher war, bzw. Gravitationswellen wahrnehmen, die aus der zeit des Urknalles stammen. der CMB entstand bis ca. 300'000 Jahre nach Urknall..


Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 28

Zunächst mal eine Begriffsklärung:
Die Hintergrundstrahlung heißt nicht deswegen so, weil sie vom Hintergrund des Universums zu uns kommt sondern weil sie sich zunächst bei Messungen der kosmischen Strahlung als Hintergrundrauschen bemerkbar machte. Ursprünglich hielt man das für einen Messfehler. Später stellte man fest, dass es da tatsächliche diese Strahlung gibt.

Sie ist in dem Moment entstanden, als im Urknall Energie in Materie umgewandelt wurde. Dabei wurde extrem viel Entropie erzeugt, die in Form der Hintergrundstrahlung abgestrahlt wurde und nun das gesamte Universum ausfüllt.

Die Hintergrundstrahlung ist isomorph, d.h., die gemessenene Photonen haben keine bestimmte Richtung und kaum Schwankungen im Energiegehalt. Überall im Universum finden sich von der Hintergrundstrahlung rund 400 Photonen pro Kubikzentimeter Rauminhalt.

Ursprünglich vermutete man, dass die Hintergrundstrahlung keinerlei Informationen mehr enthält. Inzwischen hat man aber entdeckt, dass auch die Hintergrundstrahlung Unregelmäßigkeiten (Fluktuationen) enthält und nun versucht man, aus diesen Inhomogenitäten weitere Informationen über den Urknall und die Entstehung des Universums zu gewinnen.

Antwort
von ThomasJNewton, 75

Vielleicht solltest du dich erst mal besser informieren:

Dieses berühmte Hubble-Foto zeigt nämlich jede Menge Galaxien, wo man mit einfachen Teleskopen oder kürzerer Belichtungszeit nur "schwarz" sieht. https://de.wikipedia.org/wiki/Hubble_Deep_Field

Außerdem stammt die Hintergrundstrahlung keineswegs vom Urknall, sondern aus der Zeit, als das Universum nach ca. 380.000 Jahren durchsichtig wurde.
Der Grund dafür war die Abkühlung, die undurchsichtiges Plasma zu einem durchsichtigen Gas werden ließ.

Kommentar von DasDuelon ,

Ja und zwischen den Galaxien, was ist da zu sehen? Das meinte ich. 380 000 Jahre sind aber dann nicht viel weniger wenn man 13,7 Milliarden Jahre als Maßstab nimmt. Was der Grund für die Abkühlung war ist eine Sache, aber das wir doch normalerweise diese Abkühlung gar nicht sehen dürften wenn eigentlich nur die Vergangenheit von vor 13,7 Milliarden Jahren zu sehen ist?

Kommentar von grtgrt ,

Da der Raum die ganze Zeit über expandiert ist, wurde das damals (etwa 380000 Jahre nach dem Urknall) entstandene Licht auf seiner Reise zu uns her stark gedehnt - was einer Abkühlung entspricht.

Siehe dazu das dritte Bild in Notiz http://greiterweb.de/zfo/Noch-mehr-zu-Physik-und-Kosmologie.htm#msgnr0-156 .

Kommentar von grtgrt ,

Der Grund dafür, dass der Raum etwa 380000 Jahre nach dem Urknall durchsichtig wurde, war übrigens nicht eingetretene Abkühlung, sondern die Tatsache, dass sich Ionen (elektrisch geladene Teilchen) zu Atomen (d.h. zu elektrisch neutralen Teilchen zusammenfanden). 

Vorher, als es nur Ionen gab, wurde das Licht durch sie derart stark gestreut, dass es bei uns nur noch ankommt wie durch eine Milchglassscheibe: Man sieht nur etwas, das an starken Nebel erinnert, also rein gar nichts Unterscheidbares.

Kommentar von ThomasJNewton ,

Das ist doch dasselbe! Plasma besteht aus (mehr oder weniger) freien Atomkernen, jedenfalls geladen, und freien Elektronen, ebenfalls geladen.

Und der Grund, dass ungeladene Atome stabil wurden, ist die Abkühlung.
Plasma gibt es ja noch heute, und lässt sich auch leicht erzeugen, durch hohe Temperaturen.

Die Streuung erfolgt(e) meines Wissens hauptsächlich durch die freien Elektronen.

Kommentar von grtgrt ,

Für die starke Streuung verantwortlich waren sämtliche Ionen (also keineswegs nur Elektronen). Ursächlich für die Streuung war ja nicht die Art des Ions, sondern stets nur seine elektrische Ladung.

Antwort
von OnkelSchorsch, 42

Die kosmische Hintergrundstrahlung ist keineswegs 13,7 Milliarden Lichtjahre weit weg, sie ist ganz im Gegenteil um uns herum vorhanden. Sie ist das, was wir heute noch vom Urknall wahrnehmen. Der Urknall ist gewissermaßen immer noch um uns herum messbar.

Antwort
von Pramidenzelle, 41

Also da hast du etwas ein klein wenig missverstanden:
1. Kosmische Strahlung und Kosmische Hintergrundstrahlung sind unterschiedliches Sachen. Was zu meinst, ist die Hintergrundstrahlung.
2. Die Hintergrundstrahlung ist nicht direkt beim Urknall entstanden (also indirekt schon, in dem Sinne davon, das natürlich alles beim Urknall entstanden ist) sondern "kurz" danach. Wobei "kurz" in der Lebensgeschichte des Universums ungefähr 400.000 Jahre bedeutet.

3. Die Hintergrundstrahlung ist nicht expandiert, sondern der Raum.
Leider verstehe ich dir Frage, die du dazu stellst, verstehe ich, glaube ich, nicht so richtig. Denn natürlich war die Strahlung bei ihrer Entstehung noch nicht abgekühlt. Abkühlung ist ja ein Prozess, der eben langsam vor sich hin passiert.

Ich hoffe, ich konnte zumindest ein bisschen weiterhelfen.

Harald Lesch (Alpha Centauri) hat übrigens ein paar gute Videos in diesem Themenbereich gemacht, wenn du dir das Mal genau anhören möchtest.

Kommentar von pflanzengott ,

Gute Antwort

Antwort
von kinglion6200, 54

Also das sie Strahlung dafür sorgt das wir schwarz Sehen wäre mir neu aber , gute Frage ^^

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