Stimmen die Größen und Entfernungen von Objekten im Universum oder könnten sie in echt auch kleiner sein?
Ist es extrem akkurat oder könnten diese Objekte in echt auch kleiner sein als was Astrophysiker sagen?
7 Antworten
es gibt in der astrophysik genügend physikalische gesetzmäßigkeiten und weiterhin die jahrhundertelangen erkenntnisse der himmelsmechanik, die mit viel mathematik und know how dazu beigetragen haben, dass wir relativ genau größen von himmelskörpern und ihre entfernungen bestimmen können.
https://www.weltderphysik.de/gebiet/universum/astronomische-massstaebe/entfernungen-teil1/
allerdings wird der unsicherheitsfakto umso größer, je weiter entfernt ein objekt ist. aber dass sie extrem kleiner als berechnet sind, ist ausgeschlossen.
ja ja ich meine halt nur bisschen kleiner als berechnet zb ein 100 lichtjahre großer Nebel, aber in der wirklichkeit 96 lichtjahre groß oder sowas.
Entfernungen werden aus der Standardkerzenkette von Parallaxe, Cepheiden, Supernovae und Rotverschiebung ermittelt. Die Größe ergibt sich dann aus der Winkelausdehnung. Bei sehr großen Rotverschiebungen gibt es davon Abweichungen:
Es gibt zwei Distanzen ferner Galaxien:
Die Entfernung, die aus der Leuchtkraft ferner Objekte mit bekannter Helligkeit (sog Standardkerzen, zB Supernovae) folgt (Luminosity Distance rL)
Die Entfernung, die aus dem Winkel folgt, in den ein Objekt bekannter absoluter Größe passt (Angular Distance rA).
Mit Hilfe der Rotverschiebung z gibt es eine einfache Beziehung zwischen beiden, Etherington's Distance Duality Equation (die vom genauen Expansionsmodell unabhängig ist:
rA/rL = 1/(1 + z)^2
Daraus folgt, dass in der Nähe, für z << 1, die Winkelentfernung sich etwa so verhält wie die Leuchtkraftentfernung, dass also entferntere Objekte gleicher Art kleiner erscheinen, wie gewohnt, dass für größere z aber die Winkelentfernung hinter die Leuchtkraftentfernung zurückfällt und die Objekte nicht mehr kleiner erscheinen. rA nimmt also mit wachsender Entfernung ab und die Objekte erscheinen sogar wieder größer.
Eine anschauliche Begründung ist, dass eine Galaxie wegen ihrer gravitativen Bindung zwar ihre absolute Größe beibehält, ihr Abbild aus ausgesendetem Licht aber der Expansion folgt und sich auf der Reise zum Beobachter um den gleichen Faktor (1 + z) aufbläht wie die Wellenlänge.
Gerade kommen in dieser Hinsicht wieder gewisse Zweifel auf. Entfernungsbestimmungen im astronomischen und kosmologischen Bereich beruhen auf einer Kette miteinander kombinierter Methoden (von einfacher Trigonometrie bis hin zu Spektralanalyse und Beobachtungen ganz bestimmter Ereignisse wie z.B. Supernova-Explosionen). Für die (wahrhaftige oder scheinbare) Beschleunigung der kosmologischen Expansion gibt es zwar seit Jahrzehnten gute Argumente und insbesondere die Idee der "dunklen Energie", welche für eine solche Beschleunigung verantwortlich sein könnte. Bei allen entsprechenden Untersuchungen diente aber die Idee eines "im Großen homogenen Universums" eine zentrale Rolle. Neuere Beobachtungen deuten aber an, dass diese Annahme einer großräumigen Homogenität doch nicht so evident sein könnte. Bei weiteren Untersuchungen wird man versuchen, dies weiter zu klären. In diesem Zusammenhang könnte es dann auch sein, dass manche bisher als zuverlässig eingestufte Entfernungsangaben erheblich korrigiert werden müssten.
Ein Beitrag dazu:
Ja, die Zahlen stimmen.
Nin, sie können nicht kliner sein.
Das war vor über 100 Jahren noch unsicher.
Aber da wir mit Laserstrahlen den Abstand zum Mond auf Millimeterbruchteile genau messen können, und den Abstand zur Venus mit Radar auf wenige Meter genau, sind die Größenwerte unseres Sonnensystems mit sehr hoher Genauigkeit und praktisch absoluter Sicherheit bekannt.
Sei gegrüßt, EmirIstCool! 🙋🏼♂️
Sind die Größen und Entfernungen von Objekten im Universum exakt oder könnten sie in Wirklichkeit kleiner sein?
Messungen in der Astronomie basieren auf indirekten Methoden, daher gibt es immer eine gewisse Unsicherheit.
Wie genau sind die Größenangaben?
Sterne, Galaxien und Planeten werden durch verschiedene Techniken bestimmt (z. B. Spektroskopie, Parallaxenmessung, Gravitationslinsen). Die Genauigkeit variiert – für nahe Objekte sind die Werte sehr präzise, für extrem weit entfernte Objekte gibt es größere Unsicherheiten.
Könnten sie kleiner sein als berechnet?
Ja, theoretisch. Wenn Messmethoden systematische Fehler enthalten oder Annahmen (z. B. über die Leuchtkraft eines Sterns) nicht exakt sind, könnten Größen überschätzt sein. Allerdings gibt es keine Hinweise auf extreme Abweichungen.
Wie sieht es mit Entfernungen aus?
Für nahe Objekte (bis einige tausend Lichtjahre) sind Messungen durch Parallaxen sehr exakt. Bei fernen Galaxien beruht die Entfernung auf Rotverschiebung und Standardkerzen (wie Supernovae), wodurch Unsicherheiten bestehen, aber keine drastischen Fehler erwartet werden.
Also ist es extrem akkurat oder nicht?
Für die meisten kosmischen Objekte sind die Werte innerhalb einer gewissen Fehlertoleranz akkurat. Extreme Abweichungen, die Größen oder Entfernungen fundamental verändern würden, sind unwahrscheinlich.
Mit freundlichen Grüßen!
Dr. […], PhD
Vielen Dank für diese Antwort!