E1 Skalen des Universums

Thema

Das beobachtbare Universum umfasst Entfernungsskalen, die sich über 26 Größenordnungen erstrecken von der Größe eines Atomkerns bis zum Radius des beobachtbaren Universums selbst.



Das Parsec ist die natürliche Entfernungseinheit in der Parallaxenastronomie: Es ist die Entfernung, bei der eine Astronomische Einheit einen Winkel von einer Bogensekunde einschließt. Je kleiner also der für ein Objekt gemessene Parallaxenwinkel ist, desto größer ist die Entfernung zwischen diesem Objekt und dem Beobachter die Entfernung nimmt genau umgekehrt proportional zum gemessenen Parallaxenwinkel zu. Das Hubble-Gesetz besagt, dass sich das Universum ausdehnt und dass die Fluchtgeschwindigkeit von Galaxien direkt proportional zu ihrer Entfernung von uns ist, mit einer Proportionalitätskonstante von etwa 70 Kilometern pro Sekunde pro Megaparsec Entfernung: Je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto schneller entfernt sie sich von uns. Die kosmologische Rotverschiebung wiederum misst, wie stark die Wellenlänge des Lichts auf seinem Weg durch den expandierenden Raum gedehnt wurde. Eine Rotverschiebung von eins bedeutet, dass sich die Wellenlänge im Vergleich zum Zeitpunkt der Emission verdoppelt hat.

Die Leuchtkraftdistanz, die zur Korrektur der gemessenen scheinbaren Helligkeit entfernter Quellen verwendet wird, wächst mit zunehmender Rotverschiebung schneller als die mitbewegte Distanz, da auch die mitbewegte Distanz einem von der Rotverschiebung abhängigen Verstärkungsfaktor unterliegt. Die Vernachlässigung dieser Korrektur führt zu einer systematischen Unterschätzung der tatsächlichen Entfernung eines stark rotverschobenen Objekts. Somit zeigt sich im beobachtbaren Universum von den Größenordnungen, mit denen dieses Dokument beginnt, bis hin zur systematischen Unterschätzung am Ende, einschließlich Parsec, Hubble-Gesetz und kosmologischer Rotverschiebung , dass die Messung kosmischer Entfernungen je nach Skala völlig unterschiedliche Methoden erfordert.

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