Rotverschiebung im Gravitationsfeld

Die relative Geschwindigkeit der beobachteten Objekte am Himmel wird aus der Rotverschiebung des Lichts abgeleitet. Das Licht erfährt jedoch auch eine Frequenzänderung im Gravitationsfeld des emittierenden Sterns.
Dieser Anteil der Rotverschiebung ist nicht berücksichtigt in den Hubbel Gleichungen zur Berechnung der Entfernung von Sternen und deren Alter.
Die Rotverschiebung des Lichts eines Sterns durch dessen Gravitationsfeld kann nicht allgemein vernachlässigbar sein gegenüber dessen relativer Geschwindigkeit. Dazu gibt es zu starke Gravitationsfelder im All bis hin zu den schwarzen Löchern.

Mir ist klar, dass damit einer der wesentlichen Grundpfeiler der Urknall-Theorie ins Wanken kommt und damit die Fragen nach Größe und Alter anders beantwortet werden müssten. Ich kann mir aber auch nicht vorstellen, dass nicht bereits Andere den gleichen Gedankengang hatten.

[?]Gibt es einen Grund die Gravitation bei der Rotverschiebung zu vernachlässigen?

hi Leute,
leider habe ich noch keinen Hinweis von Euch bekommen, ob mein Gedankengang richtig oder falsch ist. Deshalb formuliere ich das Problem noch einmal etwas anders:

Ein Photon wird an einem Stern emittiert. Es muss Arbeit geleistet werden, um das Photon aus dem Gravitationsfeld des Sterns zu entfernen. Da die Lichtgeschwindigkeit sich dabei nicht ändern kann, ändert sich die Frequenz des Lichtstrahls; wird langwelliger, erhält also eine Rotverschiebung.

Nun meine Fragen, die mir bereits schlaflose Nächte bereiten:

[?]Ist diese Rotverschiebung generell zu vernachlässigen, auch bei schwarzen Löchern?

[?]Kann man die beiden Komponenten der Rotverschiebung, die relativ Geschwindigkeit des Sterns gegenüber unserem System und der Einfluss des Gravitationsfeldes, voneinander unterscheiden, trennen?

Ich bin gespannt auf Eure Kommentare.

[quote]<i>Original erstellt von: Michael Koenig</i>
<br />hallo,

die rotverschiebung in einem gravitationsfeld ist ein sehr sehr viel schwächerer effekt, als die rotverschiebung durch die expansion des univesums.

Danke für den Hinweis, ich bleibe jedoch skeptisch.

Ist die Rotverschiebung wirklich so klein. [?]Wie groß ist die Rotverschiebung an unserer Sonne hier auf der Erde? Ist dies experimentell nicht nachweisbar?
Der Versuch von R.V.Pound und G.A.Rebka, in dem die Rotverschiebung im Gravitationsfeld über den Mössbauereffekt nachgewiesen wurde, kam mit einer Höhendifferenz von nur 45 m aus.

[?]Gibt es zwischen den schwarzen Löchern, in denen das emittierte Licht quasi verhungert ehe es den Ereignishorizont überschreiten könnte, und unserer Sonne nicht Sterne deren Gravitation so groß ist dass die Rotverschiebung in deren Licht messbar sein müsste.

[?]Wie ist das mit der Gravitation ferner Galaxien und deren Einfluss auf das Licht? Muss man dabei nicht die Gravitation aller Sterne dieser Galaxis mitberücksichtigen? Das dürfte den Effekt um etliche Potenzen hochsetzen.

Hi
Noch eine weitere Frage zur Rotverschiebung:
[?]Gibt es so etwas wie den Mössbauereffekt im Gravitationsfeld?

Ich kann mir einfach nicht vorstellen, dass ein Photon bei der Durchquerung eines Gravitationsfeldes nur eine Richtungsänderung erleidet und sonst keine Energie verliert.
Bei dem Eintritt in das Gravitationsfeld nimmt das Photon Energie auf und gibt es beim Verlassen des Feldes wieder ab.

[?]Gibt es ein Experiment oder eine plausible Begründung warum diese Operation ein Nullsummenspiel sein soll?

Ich glaube eher, dass etwas ähnliches passiert wie bei dem Mössbauereffekt; die absorbierte Energie ist nicht gleich der abgegebenen; also hat das Photon am Ende etwas Energie eingebüßt bei der Durchquerung eines Gravitationsfeldes.

Liege ich mit meinen Gedanken dabei völlig falsch?

Ich stelle mir vor, dass das Gravitationsfeld, wie alles andere auch in Quanten seine Energie abgibt oder aufnimmt. Dabei ist bei der Energieabgabe des Gravitationsfeldes auf ein Photon kaum mit einem Energiedefekt zu rechnen, der durch einen Rückstoß der ‚Gravitonen’ entstehen könnte. Die Massen sind zu unterschiedlich groß.
Umgekehrt ist der Fall jedoch bei der Energieabgabe des Photons. Hier könnte meiner Meinung nach ein Bruchteil der abgegebenen Energie im Rückstoß auf das Photon verloren gehen; damit wäre die Symmetrie der abgegebenen und aufgenommenen Energie beim Durchgang durch das Gravitationsfeld sicher gestört. Das gilt insbesondere dann, wenn nur bestimmte Energiequanten aufgenommen und abgegeben werden können und wenn sich das Gravitationsfeld relativ zum Photon beim Durchflug verändert z.B. durch eine Eigenbewegung; also der geometrische Teil in dem das Photon seine Energie aufnimmt nicht gleich dem Teil des Gravitationsfeldes ist in dem es seine Energie abgibt.
Gibt es zu dieser Gedankenspielerei Literatur? An wen kann ich mich wenden?[?]