Dopplereffekt!?

  • Nabend,


    Ist der Dopplereffekt eigentlich momentan komplett verworfen bei der Rotverschiebung der z.B Galaxien? Die Frage stellt sich mir, weil es ja ein allgemeiner Irrtum sein soll, dass die Rotverschiebung daher stammt.


    Oder kann man davon ausgehen, dass man nicht genau sagen kann, ob sich die Galaxie nun enfernt oder sich nur ausdehnt, dabei die Wellenlänge dehnt, was letzlich auch zur Rotverschiebung führt!? Ist es also eher ein Mix aus beiden?


    Gruß Desructor

  • Wenn man die kosmologische Rotverschiebung als Doppler Effekt interpretiert, dann stellt man die Expansion der Raumes in Frage, so wie sie in den FRW Modellen beschrieben wird. Das ist erstmal kein Problem, jedoch ist die Annahme der Expansion durch andere Phänomenen bestätigt worden (und nicht nur die Rotverschiebung), wie z.B. der Tolman’s Helligkeits Test oder die kosmologische Zeitdilatation der supernovae 1a.


    Letztendlich gibt es aber einen Weg um diese genau zu unterscheiden: Nimmt man an die kosmologische Rotverschiebung sei ein Doppler Effekt, dann ergibt sich eine relative Geschwindigkeit v, die im Hubblegesetz eingeführt eine Entfernung d = v /H ergeben würde, die nicht mit der tatsächlichen Entferung übereinstimmen würde, wenn man diese durch andere Methoden als Rotverschiebung eingeschätzen würde. Meines Wissens aber sind diese „andere Methoden“ nur für relativ kleine Entferungen gültig wo für mathematische Zwecke das Doppler noch als Annäherung zur Expansion gilt.

  • Ich hab mich ein wenig unglücklich ausgedrückt :)


    Die kosmologische Rotverschiebung durch die Expansion des Universums oder Galaxie, die Rotverschiebung aufgrund des Doppler-Effektes und sogar die Gravitationsrotverschiebung spielen eine Rolle bei der Intensität der Verschiebung.


    Wie kann man nun Anhand der Spektren erkennen um was es sich handelt? Denn rot ist rot und ich kann nicht feststellen welcher Effekt in dem Fall auftritt, oder? Also doch eher ein Mix!?

  • Im wesentlichen hast du Recht wenn du schreibst dass beide Effekte letztendlich eine Rotverschiebung sind. Ich denke es kommt aber bei der Unterscheidung auf das Objekt an. Im allgemeinen kann man die Massen der Objekten gut bestimmen (Helligkeit, Winkelgröße, usw.) und somit die gravitative Rotverschiebung die sie verursachen. Wenn es weder ein Quasar noch ein relativ kompakter Galaxienhaufen ist, dann wird wohl die gravitative Rotverschiebung kaum bemerkbar sein. Sicherlich gibt es aber etwas „schwierigere“ Fälle. Im allgemeinen gilt auch dass für kompakte, gravitatorisch gebundene Objekte die gravitative Rotverschiebung nicht größer als 2 oder 3 sein kann (genaue Zahl habe ich nicht im Kopf), denn sonst wären diese Objekten instabil und bereits durch die eigene Schwerkraft kollabiert.

  • Genau,


    verfälschen sich die Ergebniss denn nicht!? Man kann doch die kosmologische Rotverschiebung und die des Doppler-Effektes nicht unterscheiden (gravitative Rotverschiebung unbeachtet). Wenn auf das Licht beide Ereignisse einwireken, hab ich doch nur ein Summe der beiden Effekte, womit ich keine Aussage mehr treffen kann, ob es nun dies oder das ist!?

  • Vor kurzem habe ich einen Artikel in der Zeitschrift "Spektrum der Wissenschaft - Dossier 3/05 - Der Anfang der Welt" gelesen, der sehr anschaulich die Missverständnisse rund um das Thema Rotverschiebung durchleuchtet. Ich kann den nur weiterempfehlen.
    Gruß Kalle

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">verfälschen sich die Ergebniss denn nicht!? Man kann doch die kosmologische Rotverschiebung und die des Doppler-Effektes nicht unterscheiden (gravitative Rotverschiebung unbeachtet).<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Nun, soetwas habe ich aber nicht gesagt. Reines Doppler Effekt ist nicht ein Problem, da die Geschwindigkeiten der Galaxien nicht groß sind. Bezüglich der gravitativen Rotverschiebung habe ich bereits argumentiert.

  • Okay Danke aber ich glaube es ist ein missverständniss.


    In dem Thread werden auch nur die einzelnen Effekte beschrieben genau wie sphinx auch nur die Effekte beschreibt, aber nicht konkret auf die Frage antwortet :-)! Wie unterscheidet man sie konkret. Da ja beide Effekte mehr oder weniger vorkommen. Bei nahen Galaxien ist der Hubble-Effekt stärker und bei weiten die kosmologische Verschiebung. Wie trennt man sie? Oder vernachlässigt man eins von beiden?


    THX


    Gruß Desructor

  • Tach,


    Die Wirkungen der Eigenbewegung und der Raumexpansion auf die Veränderung der Lichtwellenlänge dürfte wohl nicht voneinander unterscheidbar sein. Aber es gibt ja bei einer hinreichend großen Anzahl von vermessenen Galaxien eine mathematische Möglichkeit, systematische Veränderungen zu entdecken und zu berechnen. Übrig bleibt dann der zufällige und rel. geringe Anteil der Eigenbewegung.


    Aus solchen Berechnungen wurde ja die Hubble-"Konstante" ermittelt. Allerdings weiß man dann immer noch nicht, wie es sich im Detail bei einer bestimmten Gx verhält. Ich denke aber, man hat noch andere Hinweise wie rel. Größe und Helligkeit von SN, die Rückschlüsse auf Entfernung und damit auf den expansionsbedingten Anteil der RV zulassen.



    Beste Grüße, Herbert

  • Hallo Desructor,
    nach meinem Verständnis gilt der Hubble-Effekt heute als Synonym für die kosmologische Verschiebung (Raumexpansion), welche linear mit dem Abstand der Galaxien zunimmt. Der reine Dopplereffekt aufgrund von Eigenbewegungen der Galaxien (z.B. innerhalb eines Clusters = grav. gebundenen Objekten) fällt bei Distanzen jenseits von mehreren 100 Mio. LJ praktisch nicht mehr ins Gewicht (&lt; 1%). Messungen der Entfernung von Himmelsobjekten lassen sich durch Vergleich unterschiedlicher Methoden "eichen"; ob mittels Cepheiden, Suppernovaes vom Typ Ia oder anderer. Durch stat. Mittelung erreicht man dann Werte für die Hubble-Konstante. Man stellt sogar fest, dass diese nicht unbedingt konstant war, sondern sich in bestimmten Entfernungsbereichen ändert (=während bestimmter Phasen der Expansion anders war). Damit ergibt sich aus einer Differenz dazu die Eigenbewegung der einzelnen beobachteten Objekten. Also wenn man H und die Entfernung kennt, kann die Eigenbewegung errechnen.
    Anhand der Spektralverschiebung alleine kann man nicht entscheiden, welche Ursache dazu wieviel beiträgt. (Ausnahme Drehung, was eine Spreizung von Linien bewirkt, wegdrehender Teil vs. hindrehender Teil eines Objektes).
    Gruß Kalle

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">nach meinem Verständnis gilt der Hubble-Effekt heute als Synonym für die kosmologische Verschiebung (Raumexpansion), <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Wenn du es auf die Rotverschiebung beziehst dann ja, wenn du es aber auf die Eigenschaften beziehst nicht. Denn der H-Effekt beruht auf "v" und die kosmologische R. auf den Raum wie du selber schreibst.

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