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Die Galaxienflucht, das Hubblegesetz und die Entfernungsmessung

Detailreicher im Buch Kapitel 33

Überblick

Galaxienflucht
  • Misst man das Spektrum von Galaxien, so sind typischerweise gut erkennbare Spektrallinien um z verschoben aufzufinden. Die Erklärung mit dem Dopplereffekt besagt, dass die Galaxien also eine Radialbewegung uns gegenüber machen.
  • Lerne die Dopplerformel: z = v/c = Δλ / λ₀
  • Die meisten Galaxien, insbesondere alle, die über 100 Mpc entfernt sind, entfernen sich - sind also rotverschoben.
  • Dieses Phänomen nennt man Galaxienflucht.
Hubble
  • Hubble erkannte in Messwerten, dass Galaxien, die weiter entfernt sind, sich auch schneller von uns entfernen!
  • Der Zusammenhang ist linear mit v = r* H₀ = r * 74 km/s je Mpc ( = z * c)
  • Der aktuelle Wert für H₀ ist als nichtkonstant anzusehen. Er wird früher einen anderen Wert gehabt haben.
  • Mpc sind Megaparsec
Entfernungsmessung mit dem Hubblegesetz
  • Das der Zusammenhang nun als gegeben angesehen werden kann, werden wir aus der Rotverschiebung einer Galaxie ihre Entfernung berechnen!
  • Bsp.: Eine Spektrallinie ist um 20% nach rot verschoben → z=0,2 → v= 0,2c → r=v/H₀=0,2*3*10^8/74000 Mpc=810 Mpc

Zusammenfassung Entfernungsmessungen

Je nach Entfernung eines Objekts finden sich unterschiedliche Methoden zur Entfernungsbestimmung.

  • Die Entfernungsbereiche überlappen → eichen möglich
  • hat man z.B. eine Supernova in einer fernen Galaxie, so kennt man die Entfernung der ganzen Galaxie

Siehe dazu auch das Kapitel 36 (nur eine halbe Seite)!