Wie weit können wir sehen?

Die Behauptung ist falsch. Man kann beliebig Unheil anrichten mit den verschiedenen Entfernungsangaben in der Kosmologie, aber so weit geht's dann doch nicht. Die Behauptung bedeutet ja, dass man Ereignisse sehen könne, die in einer Entfernung von 42 Milliarden Lichtjahren stattgefunden haben. Das ist in keinem geläufigen Koordinatensystem richtig.

Hi Thomas,
Entfernungsangaben in kosmischen Maßstäben sind immer mit Vorsicht zu genießen. Du hast schließlich ein Meterband aus Gummi. [:D]

Im Grunde kann man angeben, wie weit rotverschoben eine weit entfernte Lichtquelle ist und bei SN-Explosionen kann man die tatsächliche Helligkeit (anhand von Explosionsmodellen) mit der scheinbaren Helligkeit (und der Verlaufskurve) vergleichen. Der Rest ist dann Rechnerei unter Annahme einer Raumausdehung.

Wenn jemand 42 Mrd. LJ schreibt, meint er wohl die jetzige Entfernung eines Objektes, das vor ca. ~13,xy Mrd. sein Licht abgeschickt hat und durch die Raumausdehnung heute 42 Mrd LJ (hier als reine Entfernungsangabe) entfernt sein dürfte. Ich betone 'Entfernungsangabe', denn zum Nachmessen bräuchte das Licht eines Radars a) länger als Mrd Jahre für den Hinweg (nämlich nochmals korrigiert um die in der Zeit erfolgende Raumausdehnung) und wird somit (ich vermute es jetzt mal) deshalb b) das Ziel nie erreichen (auf diese Distanz dehnt sich der Raum schneller aus, als das Licht es durchwandern kann. Die genaue Horizont-Grenze für solche Experimente kenne ich jetzt gerade nicht.)

Da aber nach anerkannter Lehre (Relativitätstheorie) auch die Zeit nur lokal vergleichbar ist, muss man mit Begriffen wie 'jetzt' bei solchen Distanzen auch noch aufpassen. Fest steht, das Licht, das wir von dem Objekt 'jetzt' sehen, ist ~13,xy Mrd. (als Hausnummer) unterwegs.

Um die Hausnummer zu würdigen sollte man bedenken, dass das Universum damals nur ein Bruchteil des Alters hatte (nämlich 13,75 Mrd. Jahre abzgl. 13,xy Mrd. Jahre), somit eine Angabe, dass man nochmal ~50 Mio weiter in die Vergangenheit schauen kann, viel ausmacht.

Gruß

PS: Ich kenne den Artikel nicht und weiß nicht, auf welche Objekte und Entfernungen sich das nun konkret bezieht. Deshalb sind meine Angaben reine Hausnummern zwecks Veranschaulichung.

Wenn das so ist, müssten doch am 'Ende' ( 14 mrd LJ )des Universums Objekte mit der Zeit verschwinden.
Denn das Teil was jetzt 47Mrd LJ weg ist, entfernt sich schneller als das Licht zu uns kommen kann. Also ist dieses Objekt das wir jetzt im Zustand von vielleicht 1 Mrd Jahre nach Urknall in 14 Mrd. Jahren nicht mehr sichtbar sein, da es in 14 Mrd Jahren in einer Entfernung von 47Mrd LJ sichtbar wäre, aber nicht sichtbar ist, weil das Licht noch nicht bei uns ist.
Also braucht man nur ein richtig großes Teleskop und schaut sich die objekte an, wie sie langsam verschwinden.
Das wäre dann ein Beweis für die Expansion des Raumes.
Oder hab ich doch einen Denkfehler?

viele Grüße
Bernd

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Oder hab ich doch einen Denkfehler?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Keine Ahnung, weil ich deinen Kernsatz nicht verstanden habe. Vielleicht formulierst du ihn nochmal, am besten auf mehrere Sätze verteilt.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Also ist dieses Objekt das wir jetzt im Zustand von vielleicht 1 Mrd Jahre nach Urknall in 14 Mrd. Jahren nicht mehr sichtbar sein, da es in 14 Mrd Jahren in einer Entfernung von 47Mrd LJ sichtbar wäre, aber nicht sichtbar ist, weil das Licht noch nicht bei uns ist.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Bernd,
ja so ungefähr ... Nur wird uns dazu die Zeit fehlen.[:D]
... aber nicht ganz: Unsere Horizont ändert sich ständig durch die Expansion und ist abhängig von deren Expansionsrate, die wohl nicht konstant ist.

Ich vergleich das stark vereinfacht mit dem Laufen auf einer Rolltreppe in Gegenrichtung, die mal schneller oder langsamer arbeitet.

Eine Ameise, die auf einem Luftballon läuft, der aufgeblasen wird, beschreibt das vielleicht sogar besser. Wenn man die im Kreis um den Ballon laufen lässt und sich die Position als Winkel eines Uhrzeigers aufmalt, dann läuft die irgendwann sogar rückwärts, wenn der Ballon schnell genug aufgeblasen wird.
Die Expansionsrate wird nicht durch die Luftmenge sondern dem Ballondurchmesser dargestellt und zwar in Prozent Zuwachs je Zeiteinheit. Was also bei einem Ballon mit 10cm Durchmesser 1cm (10%) und 3,14cm zusätzlicher Laufstrecke für die Ameise ist, ist bei 10m Ballondurchmesser schon 3,14 m Laufstrecke. Das wäre eine konstante Expansionsrate.
Halbiere ich die bei 10m, braucht die Ameise plötzlich nur noch zusätzliche 1,57m weit zu laufen bzw. schafft einen größeren Kreiswinkel (nicht das doppelte; bedenke, dass sie den 10m Ballon ja auch so ablaufen muss). Der Horizont erweitert sich schlagartig.

Gruß

ich versuchs
also Aktuell beobachtet man ein Objekt in 13mrd LJ Abstand.
Das Bild ist praktisch 1Mrd Jahre nach dem Urknall entstanden und hat 13 Mrd Jahre gebraucht um an mein Fernrohr zu gelangen.
Dieses Objekt ist zum jetzigen Zeitpunkt, 14 Mrd Jahre nach dem Urknall, in einem Abstand von 43 Mrd Lichtjahren von unserem jetzigen Standort.
Theoretisch könnten wir das Bild des Objektes im Zustand von 14 Mrd Jahre nach dem Urknall erst in 43 Mrd Jahren sehen. Dagegen spricht aber, das die Fluchtgeschwindigkeit ÜBER der Lichtgeschwindigkeit liegt und das Licht das momentan vom Objekt ausgesand wird, niemals bei uns ankommt.
Zwischen Jetzt und in 14 Mrd Jahren gibt es dann einen Zeitpunkt an dem kein licht mehr uns erreichen kann.
Das Objekt verschwindet ( Sichtbarkeit von uns aus )
Also müsste jedes Objekt eine steigende Rotverschiebung mit der Zeit haben.
Z.B heute Z = 2, morgen Z = 2,000001 ( Als Beispiel )

Und irgend wann ist das Objekt nicht mehr sichtbar.

Ich hoffe das war verständlich und hat Fehler...
viele Grüße
Bernd

Hallo Thomas.

Wenn Du in eine Richtung blickst, wo "etwas" (*), dann kannst Du so weit sehen bis zu diesem Etwas.
Und wenn Du in eine Richtung blickst, wo "nichts" ist, dann kannst Du theoretisch noch viel weiter blicken - nur gibt's dort nichts zu sehen... [:D]

(* Mond, Planet, Stern, -Haufen, Nebel, Galaxie, Quasar)

Hallo Kalle,
Also ist es doch so, das manche Objekte an der Sichtbarkeitsgrenze verschwinden können, dann wieder auftauchen, und wieder verschwinden.
Auch könnte es sein das eine edge On Galaxie zu einem Teil sichtbar ist, zum anderen Teil nicht mehr.
Nur momentan denke ich das die Teleskope an die Grenze einfach ( noch ) nicht ranreichen.
Wenn, dann ist es fraglich ob man überhaupt bis dahin schauen kann, da doch recht viele Galaxien dazwischen sind. Siehe Hubble Deep Field, da sind etliche 1000 Galaxien auf einer kleinen Fläche sichtbar, da ist wenig Platz dazwischen um noch weiter zu schauen. Ob man da irgendwo freie Sicht hat, ist fraglich.

Ich freu mich auf jedenfall auf das ELT

viele Grüße
Bernd

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich hoffe das war verständlich und hat Fehler...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
War verständlich, aber mit Fehlern kann ich kaum dienen. Am ehesten noch das:
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Theoretisch könnten wir das Bild des Objektes im Zustand von 14 Mrd Jahre nach dem Urknall erst in 43 Mrd Jahren sehen. Dagegen spricht aber, das die Fluchtgeschwindigkeit ÜBER der Lichtgeschwindigkeit liegt und das Licht das momentan vom Objekt ausgesand wird, niemals bei uns ankommt. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Vergiss die 42 Mrd. LJ, die kannst du nicht irgendwie mit der Lichtgeschwindigkeit verrechnen. Wenn die Expansionsgeschwindigkeit dort "überlichtschnell" ist, hat das erst mal auch nix zu sagen, weil die Expansionsrate im Allgemeinen mit der Zeit fällt.
Ob irgendwelche Ereignisse mal nicht mehr beobachtbar sein werden hängt ausschließlich davon ab, ob das Universum <i>beschleunigt</i> expandiert.
Wenn es das tatsächlich bis in alle Unendlichkeit tut (was im Standardmodell der Fall ist), dann bildet sich ein Horizont um jeden Beobachter aus, hinter dem er nichts neues mehr sieht. Wie wenn überall im selben Abstand der Horizont eines Schwarzen Lochens wäre. Er sieht die Galaxien dann, wie du richtig sagst, immer stärker rotverschoben (und dementsprechend "eingefroren", immer langsamer werdend), bis sie verschwinden.
Das passiert zur Zeit aber noch nicht mit Galaxien. Momentan ist sogar die Hintergrundstrahlung erst bei einer Rotverschiebung von ~1090. Die entferntesten - und damit ältesten - Galaxien haben eine Rotverschiebung von ~10. Das Licht von noch weiter entfernten Galaxien hat uns noch gar nicht erreicht, deshalb kann man den Effekt noch nicht beobachten. Noch ~100 Milliarden Jahre warten, dann sehen wir weiter.

Hi,

die meinen, dass die entferntesten Galaxien die wir sehen JETZT etwa 42 Milliarden Lj von uns entfernt sind. Das Licht hat aber natürlich keine 42 Milliarden Lj zurücklegen müssen, denn ein Grossteil dieser Entfernung ist ja erst zu Stande gekommen als das Licht bereits zu uns unterwegs war.

Der Satz in dem Artikel ist wohl einfach bisschen holprig formuliert...

Viele Grüsse,
Dominik

Hallo zusammen,

die 42 Mrd. Lichtjahre entsprechen dabei, wie bereits erklärt, der comoving distance, was man versuchsweise vielleicht als "mitbewegte Entfernung" in's Deutsche übersetzen könnte. Solange man diese Entfernung nicht mit der Lichtlaufzeit verwechselt, die ja immer kleiner ist als das Alter des Universums, finde ich so Aussagen eigentlich ganz hilfreich, um eine anschauliche Vorstellung von der Expansion des Universums zu bekommen.
Gruß

Hi,
danke für das Update!
Die Antwort der Redaktion ist nun nicht falsch oder so, aber meiner Meinung nach auch nicht wirklich geschickt formuliert. Die Wurzel aller Verwirrung ist nämlich, dass auf kosmologischen Skalen es nicht nur _ein_ sinnvolles Entfernungsmass gibt. Darauf hätte ich noch hingewiesen. Ned Wrights Seite ist aber wirklich empfehlenswert, zumal er auch ein tool anbietet, wo man sich so allerhand Daten einfach ausrechnen lassen kann:

http://www.astro.ucla.edu/~wright/CosmoCalc.html

Viele Grüsse,
Dominik

Hallo,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">... dass auf kosmologischen Skalen es nicht nur _ein_ sinnvolles Entfernungsmass gibt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Lichtlaufdistanz und Lichtlaufzeit ist aber das gleiche, oder (eins natürlich ein Entfernungs-, das andere ein Zeitmaß)?

Auch wenn es hier um Entfernungen ging, eine andere kurze Frage hätte ich noch zum Zeitmaß. Wenn ich im Fernrohr einen Quasar sehe, der 10 Milliarden Lichtjahre entfernt ist, wie lange war denn nun sein Licht bis zum meinem Okular unterwegs?

Hi Nico,

so würde man "Lichtlaufdistanz" (eigtl. gibt es den Begriff jedoch nicht) sicherlich definieren ja, als gleich der Lichtlaufzeit.

Was Deine zweite Frage angeht, das ist doch genau der Knackpunkt! Was bedeutet "10 Milliarden Lj entfernt"?

Mit dem Meterstab abmessen geht da eben nichtmehr, also muss man die Entfernung anders festlegen. Entweder mitbewegte Entfernung, dann ist man sehr schnell weit jenseits 13 Milliarden Lj, oder aber Winkelentfernung, oder Leuchtkraftentfernung...

Alle diese Angaben sind gleich richtig, werden aber bei den entferntesten Objekten um Milliarden Lj differieren!

Viele Grüsse,
Dominik

Hallo Dominik,

okay, ich hätte mich klarer ausdrücken sollen. Die Frage kam mit bei deiner Aussage: "dass die entferntesten Galaxien die wir sehen JETZT etwa 42 Milliarden Lj von uns entfernt sind. Das Licht hat aber natürlich keine 42 Milliarden Lj zurücklegen müssen, denn ein Grossteil dieser Entfernung ist ja erst zu Stande gekommen als das Licht bereits zu uns unterwegs war."

Ein Objekt mit z=2 hat eine Lichtlaufdistanz von 10 Milliarden Lichtjahren und heute 17 Milliarden Lichtjahre ist es entfernt. Ich frage mich dabei, wie lange nun das Licht zu mir unterwegs war.

Hi Nico,

10 Milliarden Jahre.

Viele Grüsse,
DK

Hi Dominik,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Die Wurzel aller Verwirrung ist nämlich, dass auf kosmologischen Skalen es nicht nur _ein_ sinnvolles Entfernungsmass gibt. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Das sehe ich hier nicht so. Ich habe kein Problem damit, bei einer Entfernungsangabe herausfinden zu müssen, was gemeint ist. Hier ist das die "Distance Now" von Ned Wright, also die kosmologische "proper distance" zum jetzigen Zeitpunkt.
Die Aussage war aber:
"Wenn Astronomen ihre Teleskope auf den Himmel richten, können
sie bis zu einer Entfernung von rund 42 Milliarden Lichtjahren
sehen."
und das ist falsch: Das Licht, das die Astronomen sehen, kommt in keinem Entfernungsmaß aus 42 Mrd Lj. Das wäre die Entfernung der Objekte <i>jetzt</i>, aber sie sehen nicht die Objekte <i>jetzt</i>. Sie sehen das Licht von Vorgängen, die viel näher stattgefunden haben.
(Ok, man könnte "mitbewegte Entfernung" meinen und behaupten, dass die Objekte damals auch schon 42 Mrd Lj entfernt waren, aber das wäre der Gipfel an schlechter Populärwissenschaft, das haben sie nicht gemeint.)

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hi Nico,

10 Milliarden Jahre.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
0 Jahre

Ich weiß, das ist jetzt Korinthenkackerei, aber "Lichtlaufzeit" ist definiert als die Differenz der kosmologischen Zeit von Aussendungs- und Empfangsereignis. Also sogar die Lichtlaufzeit ist kein Fels in der Brandung und wäre eine andere, wenn man andere Koordinaten verwenden würde.

Hi Jemand,

stimmt schon. Daher sagte ich ja auch eingangs, der Satz den Du auch oben zitierst ist ziemlich holprig formuliert. "Können Sie Objekte sehen, die jetzt bis zu 42 Milliarden Lichtjahre weit weg sind" wäre besser gewesen.

DK

Hallo Thomas,

weil das Licht keine sogenannte Eigenzeit hat.

Licht bewegt sich nunmal mit Lichtgeschwindigkeit, und nach dem Einsteinschen Konzept daß bewegte Uhren langsamer gehen (a.k.a. Zeitdilatation) steht die Zeit bei einer Bewegung mit Lichtgeschwindigkeit aus der Sicht des sich bewegenden Teilchens, also des Photons, still. Wir als außenstehende Beobachter nehmen aber natürlich durchaus wahr, daß mit der Ausbreitung des Lichtes Zeit vergeht.

Viele Grüße,
Caro

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Wenn ich im Fernrohr einen Quasar sehe, der 10 Milliarden Lichtjahre entfernt ist, wie lange war denn nun sein Licht bis zum meinem Okular unterwegs? ... <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Da Lichtquanten (Photonen) mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind, vergeht - soweit mir bekannt - für diese Photonen keine Zeit. Aus Sicht eines Photons ist es sofort angekommen. Für uns und den überwiegenden Rest im Kosmos vergehen 10 Mrd. Jahre. Wenn sich allerdings jemand sehr schnell bewegt (z.b. um ein schwarzes Loch enge Kreise zieht), können es auch weniger Jahre sein. Dessen Uhr geht ja dann langsamer.

Tja, so verwirrend ist das Leben seit Einstein. [:D][:D][:D]

Gruß