Wieso bewegen sich weit entfernte Galaxien schneller von uns weg?

7 Antworten

Hallo JanyoOoO,

war nicht vielleicht diese Webseite hier?

https://www.dlr.de/desktopdefault.aspx/tabid-5089/8554_read-19500/

Weil ja, ich finde das dort ein bissi missverständlich... obwohl die Seite eigentlich eine gute Quelle ist.

Dort im Text ist ja historisch von Hubbles Beobachtungen aus den 1920ern die Rede. Und damals war die Entdeckung, dass sich die Galaxien abhängig von ihrer Entfernung linerar schneller von uns wegbewegen erst mal eine verblüffende Beobachtung.

Die Begründung kam dann erst in den 1930ern, als man begriffen hat, dass das genau das wäre, was man von jedem Raumpunkt aus beobachten __muss__, wenn sich das Universum in sich selbst ausdehnt. Wenn also ständig im Universum die Abstände zwischen den Galaxien größer werden, weil im Raum dazwischen etwas passiert.

Auf 1 Megaparsec Entfernung kommt pro Sekunde eben rund 74 km neue Entfernung dazu, weil hier neuer Raum entstanden ist.

Nicht die Ausdehnungsgeschwindigkeit ist rund 74 km pro Sekunde, sondern die Ausdehnungsrate ist 74 km pro Sekunde und Megaparsec. Das ist einfach eine andere physikalische Größe, die eine andere physikalische Bedeutung hat als eine Geschwindigkeit. 

Eine Geschwindigkeit beschreibt, wie schnell sich zwei Objekte voneinander entfernen - und zwar unabhängig davon, wie weit sie gerade auseinander sind. 

Bei der Ausdehnungsrate entfernen sich zwei Objekte aber mit unterschiedlicher Geschwindigkeit zueinander, abhängig davon, wie weit sie gerade auseinander sind. 

1 Galaxie, die 1 Mpc weit weg ist, ist 1 Sekunde später 74 km weiter weg.

1 Galaxie, die 2 Mpc weit weg ist, ist 1 Sekunde später 148 km weiter weg.

1 Galaxie, die 3 Mpc weit weg ist, ist 1 Sekunde später 222 km weiter weg.

Weil für jedes Mpc eben 74 km neuer Raum dazu kommen.

Das Universum dehnt sich mit einer bestimmten Rate aus: Die Expansion kommt daher, dass pro eine bestimmte Entfernung (Megaparsec) pro Zeiteinheit (Sekunde) eine bestimmte Menge neuer Raum (74 km) neu im Universum entsteht. Sehr weit entfernte Galaxien werden deshalb von diesem "Hubble-Fluss" schneller von uns fortgetragen, als Galaxien, die uns etwas näher sind. 

Je weiter ein Objekt von uns weg ist, desto größer ist der aufaddierte Effekt vieler kleiner Raumausdehnungen zwischen uns und dort.

Bei der Expansion des Universums bewegen sich eben keine Galaxien durch den Raum. Es wird nichts von irgendeinem Ausgangsort weggeschleudert. Es passiert vielmehr etwas überall im Raum, das die Abstände der im Raum eingebetteten Objekte größer werden lässt.

Du kannst das übrigens selber ausprobieren, indem Du ein paar Punkte für Galaxien aufmalst, ausdruckst, dann das Bild verhältnistru vergrößerst und noch mal ausdruckst. Wenn Du jetzt beide Blätter übereinander gegen das Licht hälst, kannst Du jeweils dieselben Punkte übereinanderlegen: Und Du wirst feststellen, dass immer alles schainbar vom gewählten Punkt wegfliegt, umso schneller je weiter weg - egal, welchen Punkt Du zur Deckung bringst.

Grüße

Weil sich die Geschwindigkeit pro Megaparsec quasi aufaddiert. Bei 2 Megaparsec entfernen sich zwei Punkte mit mit 148 Km/s, bei 3 Megaparsec mit 222 Km/s usw. Der Grund ist die Expansion bzw. expansive Kraft des Raumes zwischen den zwei Punkten oder den Galaxien, je mehr Raum dazwischen liegt, desto größer die expansive Kraft. Galaxien müssen sich nicht zwingend voneinander entfernen, so bewegt sich unsere nächste Nachbargalaxie, der Andromeda Nebel, auf die Milchstraße zu und wird in ca. 4 Milliarden Jahren mit ihr kollidieren. Grund ist die Schwerkraft der beiden Galaxien, diese ist zwischen den beiden größer als die expansive Kraft des Raumes zwischen den beiden Galaxien. Bei Galaxien innerhalb eines Galaxienhaufens dominiert immer die Schwerkraft, sonst könnte ein Galaxienhaufens nicht existieren.

Dass dies so passiert, wurde im Lauf der vergangenen etwa 100 Jahre immer genauer entdeckt, erforscht und vermessen. Auf der anderen Seite weiß man auch seit gut 100 Jahren, dass es eine "universelle Geschwindigkeitsbeschränkung" durch die konstante Lichtgeschwindigkeit gibt, welche überall (lokal) gilt. Der einzige Weg, den sich zwischen diesen Erkenntnissen eröffnenden Konflikt zu lösen, ergibt sich aus der allgemeinen Relativitätstheorie, die aussagt, dass der Raum (bzw. die Raumzeit) nicht ein statisches, sondern ein dynamisches Gebilde ist, in welchem sich auch Maßstäbe verändern können. So kam man zum Konzept der expandierenden Raumzeit.

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