Moderne Kosmologie
Michael H Soffel
Lohrmann Observatorium TU Dresden
Die Expansion des Weltalls
NGC 1300
Fraunhofer Spektrum
Klar erkennbare Absorptionslinien - z.B.: Na D Linienbei 5896 und 5890Å, die Ca H, K Linien bei 3968 und 3934Å
Der Doppler Effekt bei Licht
Kosmische Rotverschiebungen (Nanometer)
Die Galaxie M100
1 parsec = 3,2 Lichtjahre
Das Hubble Gesetz
V = H d0
H : Hubble Konstante0
Bestimmung der Hubble Konstante:
Messung der kosmischen Distanz
Methoden: (Beispiele)
-- trigonometrische Parallaxen-- Cepheid Variable-- andere Standardkerzen (Supernovae)
1 pc = 3,2 ly
Helligkeits - Perioden Relation bei Cepheiden
Cepheidvariable im Virgo
Das Prinzip einer Standardkerze
H_0 = 50 - 100 km/s/Mpc
70 +/- 7 (neuester Wert HST)
Rechnet man die Expansion des Alls zurück in der Zeit so ergibt sich:
das All ist vor endlicher Zeit im Rahmeneiner gigantischen Explosion (Big Bang)entstanden
Das Alter der Welt
Methoden zur Bestimmung des Weltalters
-- kosmische Dynamik-- nukleare Kosmochronometer-- Temperatur Weisser Zwergsterne
-- HR-Diagramm von Kugelstenhaufen
T_uni = 13 - 20 Milliarden Jahre
Isochrone für M30
Einsteinsche Gravitationstheorie
A. Einstein:Gravitation kann als Phänomen derKrümmung von Raum und Zeit verstandenwerden
GravitationalsPhänomender Krümmungvon Raumund Zeit
Periheldrehung des Merkur:43‘‘ pro Jhd. kann die Newtonsche Theorienicht erklären, wohl aber die Einsteinsche
Lichtablenkung im Schwerefeld der Sonne
Geometrie der Welt im Grossen
Kosmische Dynamik
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Die 3 möglichen Geometrien unserer Welt im Grossen
Die Expansion des Allsim geschlossenen Weltraum
Ist unser All offen, geschlossenoder flach ?
Man muss die mittlere kosmische Dichte(bzw. den Dichteparameter bestimmen)
Sichtbare Materie: Ω < 0,05
ABER:
Rotationskurve des Andromeda Nebels
Dunkler Halo um eine Spiralgalaxie
NachweisdunklerMaterie
durchden Gravitations-linseneffekt
Gravitationslinsen im Virgo
Das Problem der kosmologischen Konstante
Verläuft die Expansion womöglich beschleunigt?
Die kosmische Hintergrundstrahlung
Penzias und Wilson (Nobelpreisträger)
BOOMERanG(Balloon Observations Of Millimetric Extragalactic Radiation ANd Geophysics)
- Experiment mit ballongetragenem Teleskop, zur Ausmessung von Anisotropien der CMBR
- der Erkundungsflug fand über Antarktika statt
- Start: 29. Dezember 1998; Landung: 8. Januar 1999
BOOMERanG
- angebrachte Solarzellen zur Stromversorgung
- die Gondel in der sich die Optik, Detektoren und Filter befinden
- eine Auswertung zeigt Bilder des früheren Universums
-rechts unten ist zum Vergleich die Größe des Mondes dargestellt
Geometrie: flach
Kosmisches Standardmodell
Strukturbildung im Kosmos
Computersimulation der kosmischen Strukturbildung
Andromeda
FIN
Warum ist unserWeltall so flach?
Ein Fundamental-problem desStandardmodells
Das hätte ich aber nichtgedacht