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Autor Thema: Die großräumige Struktur des Universums  (Gelesen 30490 mal)

Online Gertrud

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Die großräumige Struktur des Universums
« am: 08. Januar 2011, 14:29:40 »
Hallo Zusammen,

in den letzten Jahren wurden viele großflächige Untersuchungen von der  Zwei- Mikrometer - Ganzhimmeldurchmusterung, 
(zwei Micron All Sky Survey (2MASS) Projekt ) im Nah-Infrarotbereich gemacht.

einige Bilder dieser Untersuchungen stelle ich hier vor.



in groß zu sehen:
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/image/1012/milliongalaxies_2mass_big.jpg

in dem Bericht wird erklärt,
wie die einzelnen Galaxien in Haufen und dann zu Superhaufen miteinander verwoben sind.
http://www.starobserver.org/ap101227.html



die Beschreibungen dazu in Groß anzusehen:
http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up011982.jpg


Large-scale structure of the Universe


die Erläuterungen über 2MASS
http://www.ipac.caltech.edu/2mass/overview/about2mass.html

die Bildergalerie von 2MASS
http://www.ipac.caltech.edu/2mass/gallery/

auf der Seite von Tom Jarret sind viele Composit -Bilder des Universums zu sehen.
http://spider.ipac.caltech.edu/staff/jarrett/lss/index.html
schaut Euch einmal das Bild in dem Bericht an.
http://spider.ipac.caltech.edu/staff/jarrett/XSCz/

in diesem Bereicht werden die unterschiedlichen Infrarotwellen erklärt.
So unterscheidet sich das Nah -Infrarot, in dem es keine Wärme erzeugt,
wir gebrauchen diese Wellenlängen immer bei der TV - Fernbedienung.  :)
http://science.hq.nasa.gov/kids/imagers/ems/infrared.html


Gertrud
« Letzte Änderung: 08. Januar 2011, 17:47:30 von Kreuzberga »
die Erklärung zu meinem Avatar:
http://de.wikipedia.org/wiki/NGC_2442
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap070315.html
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Offline Olli

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #1 am: 09. Januar 2011, 09:56:00 »
Hallo,

ergänzend hierzu: Die von 2MASS erzeugten Datensätze sind so groß und homogen, dass die Atlanten des Himmels, wie in Gertuds Beitrag zu sehen, in relativ hoher Auflösung erstellt werden können.

So hat der digitale Atlas des gesamten Himmels im NIR eine Auflösung von 4 Bogensekunden.

Des Weiteren sind im Punktquellenkatalog die Positioenen und Helligkeiten von etwa 470 Millionen Sternen und andere, nicht näher aufgelösten Objekten bekannt. Ebenso konnten bisher 1,6 Millionen Galaxienen und andere ausgedehnte Objekte, z.B. im NIR strahlende Nebel, katalogisiert werden.

Die Durchmusterung wird mit zwei 1,3 m-Teleskopen durchgeführt, welche Instrumente besitzen, die auf die Detektion von Wellenlängen von 1,25 µm (sog. J-Band), 1,65 µm (sog. H-Band) und von 2,17 µm (Ks-Band) spezialisiert sind.

Grüße,
Olli
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Offline wulihubi

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #2 am: 27. Januar 2011, 10:33:07 »
Hallo allerseits,

kann mir bitte jemand erklären, wie es zu verstehen ist, dass die momentan am weitesten entfernte Galaxie UDFj-39546824 mit mehr als 13 Mrd. Lichtjahren so weit von der Erde entfernt sein kann, wenn der Big Bang selbst doch nur unwesentlich älter ist? Ich meine, schließlich dehnt sich das Universum doch nicht mit Lichtgeschwindigkeit aus, oder?

Frage eines Laien...


Danke und liebe Grüße! W.
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Offline Kreuzberga

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #3 am: 27. Januar 2011, 12:30:12 »
Ich meine, schließlich dehnt sich das Universum doch nicht mit Lichtgeschwindigkeit aus, oder?

Doch, doch, das tut es - sogar mit Überlichtgeschwindigkeit. Das widerspricht nicht der speziellen Relativitätstheorie, da sich hier die Raumzeit an sich ausdehnt. Wenn man über die Größe des Universums nachdenkt, hilft es, zumindest die Begriffe Ereignishorizont, Partikelhorizont und Hubble-Radius voneinander zu unterscheiden. Die deutsche Wiki gibt hier einen kleinen Überblick: http://de.wikipedia.org/wiki/Beobachtbares_Universum

Ansonsten helfen dir vielleicht auch diese Threads weiter:
http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=1162.0 (Raumzeit)
http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=449.0 (Expansion des Universums)

Offline Kreuzberga

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #4 am: 27. Januar 2011, 13:29:37 »
Noch ein Nachtrag dazu:

UDFj-39546824 liegt außerhalb des Hubble-Radius, d.h. die Galaxie entfernt sich aufgrund der Raumexpansion schneller als mit Lichtgeschwindigkeit von uns, und liegt ebenfalls außerhalb des Ereignishorizonts, d.h. dass wir nie erfahren werden, was jetzt gerade dort so passiert.  ;)

Offline wulihubi

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #5 am: 27. Januar 2011, 17:46:29 »
Ganz herzlichen Dank!

Und dazu musste ich soo alt werden, bis ich derart grundlegende Basisinformationen bekomme?
Wie ich sehe, hatte ich keine Ahnung vom Leben...


Grüßle!
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Offline tobi

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #6 am: 27. Januar 2011, 18:10:00 »
Expansion des Alls kann man sich vereinfacht wie die Oberfläche eine Kugel vorstellen. Wenn z.B. die Erde wächst, dann wachsen die Abstände zwischen den Städten und die Abstände zwischen weiter entfernten Städten wachsen schneller als der Abstand zum Nachbarn. ;)
Jean-Yves Le Gall: "CNES: The Future of Space!", "Le CNES, The Place to Be!!!"

Offline rene.eichler2

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #7 am: 28. Januar 2011, 16:38:52 »
Aber wenn der Abstand zur nächsten Stadt um 10% wächst, wächst auch der Abstand zum Nachbarn um 10%

Gruß
"Fantasie ist wichtiger als Wissen, denn wissen ist begrenzt." Albert Einstein

"Es ist Alles möglich im Universum, Hauptsache es ist genügend unvernünftig." Nils Bohr

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Offline tobi

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #8 am: 28. Januar 2011, 17:19:56 »
Ja bei 10% Wachstum pro Sekunde gibt es bei 100m Abstand 10m/s, aber bei 20.000km 2000km/s Abstandsgewinn, irgendwann nährt man sich der Lichtgeschwindigkeit.
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Offline wulihubi

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #9 am: 30. Januar 2011, 16:26:30 »
Expansion des Alls kann man sich vereinfacht wie die Oberfläche eine Kugel vorstellen. Wenn z.B. die Erde wächst, dann wachsen die Abstände zwischen den Städten und die Abstände zwischen weiter entfernten Städten wachsen schneller als der Abstand zum Nachbarn. ;)

Warum nur wie die 'Oberfläche'?
Ich verstehe es nun so, dass auch im Inneren des Ballons sich Materie im Raum befindet, die entsprechend ihrer Position sich mehr oder minder ausdehnt!?
Habe ich es dann missverstanden?
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Offline Schillrich

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #10 am: 30. Januar 2011, 17:21:03 »
Hallo,

die Ballonoberfläche ist ein 2D-Analogon zum 3D-Raum des Universums. Wenn man den Ballon in diesem Beispiel der Expansion nutzt, dann wirklich nur seine Oberfläche. Sie hat nämlich noch eine analoge Eigenschaft zum Raum, sie ist positiv gekrümmt, wie auch der Raum selbst. Die Oberfläche ich dadurch beschränkt, aber ohne Rand. So ist auch der Raum begrenzt, aber ohne Rand/Ende. Man kann kein Ende erreichen.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

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Offline wulihubi

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #11 am: 31. Januar 2011, 13:26:26 »
Ich verstehe.
Gibt es dann eigentlich zur Veranschaulichung sowas wie ein 'Modell des Universums', in dem die Galaxien um den 'Ort des Big Bang' herum - sozusagen aus der Exo-Perspektive - dargestellt werden?
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Online fl67

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #12 am: 31. Januar 2011, 13:33:17 »
Gibt es dann eigentlich zur Veranschaulichung sowas wie ein 'Modell des Universums', in dem die Galaxien um den 'Ort des Big Bang' herum - sozusagen aus der Exo-Perspektive - dargestellt werden?

Es gibt keinen 'Ort des Big Bang'.   Der Big Bang war überall.

Offline wulihubi

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #13 am: 31. Januar 2011, 13:44:58 »

Es gibt keinen 'Ort des Big Bang'.   Der Big Bang war überall.

Aus 'unserer Sicht', ja.
Oder?
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Offline James

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #14 am: 19. Februar 2011, 10:12:03 »
Guten Morgen

Ich weiß nicht ob dieser Artikel bereits bekannt ist, oder schon mal gepostet wurde. Er ist vom 9. 2.
"Größe des Universums neu berechnet"
http://science.orf.at/stories/1675456/
Ein Link zum Originalartikel ist vorhanden:
"Applications Of Bayesian Model Averaging To The Curvature And Size Of The Universe"
http://arxiv.org/abs/1101.5476

Grüße, James

Online Gertrud

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #15 am: 14. Juni 2013, 15:22:39 »
Hallo Zusammen,

Kosmographie des Lokaluniversums
http://vimeo.com/66641648

Mit den besten Grüßen
Gertrud
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Offline wolfes

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #16 am: 17. Juni 2013, 07:42:33 »
Guten Tag liebes Forum,

wegen dem Ballonbeispiel über das sich ausdehnende Universum grübelte ich mit meinem begrenztem Wissen schon oft nach. Ich glaub jetzt hat es geblitzt:

Wir können den Rand des Weltalls nicht erreichen oder es gar "von außen" sehen weil wir nur Einfluss auf die drei räumlichen Dimensionen haben. Wir befinden uns auch in der vierten, haben auf diese Dimension, die Zeit, aber keinen Einfluss. Klappt das so?

Vielen Dank an Gertrud für die Animationen, speziell die letzte. Hab mir das eine Stunde angeschaut, dabei hat es Klick gemacht.

Schönen Tag noch von wolfes

Offline einsteinturm

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #17 am: 22. Januar 2014, 19:48:19 »
Zur o.g. Ausdehnung mit Überlichtgeschwindigkeit, ist das berechenbar oder eine Mutmaßung?

Offline Helix

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #18 am: 22. Januar 2014, 23:32:21 »
Teilt man die (angenommene) Größe des Universums durch die Hubble-Konstante, dann ergibt sich eine GeschwindigkeitAusdehnungsrate, die höher als die Lichtgeschwindigkeit ist.

Offline einsteinturm

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #19 am: 23. Januar 2014, 06:55:22 »
Diese wäre dann aber über die Existenzzeit gemittelt, sozusagen ein "linearer" Zusammenhang? Sollte es eine Inflationsphase gegeben haben, müsste man ja wissen, wie lang und wie stark diese war, um auf die heutige Geschwindigkeit zu schließen?

Offline Doc Hoschi

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #20 am: 18. März 2014, 08:53:04 »
Zur Ausdehnung mit Überlichtgeschwindigkeit bzw. generell zur Inflation gab es gestern eine sensationelle Veröffentlichung vom Harvard-Smithsonian, nämlich der erste direkte Nachweis (klingt nobelpreisverdächtig, zumal es bereits für den Nachweis der Hintergrundstrahlung einen gab).

http://www.cfa.harvard.edu/news/2014-05
http://www.heise.de/newsticker/meldung/Urknall-Erster-direkter-Beweis-fuer-kosmologische-Inflation-2148684.html

O-Ton eines Wissenschaftlers:
Zitat
This has been like looking for a needle in a haystack, but instead we found a crowbar
Also sinngemäß: Man hat nach der Nadel im Heuhaufen gesucht, aber eine Brechstange gefunden.

Douglas Adams: "In an infinite universe, the one thing sentient life cannot afford to have is a sense of proportion."

Offline Major_Tom

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #21 am: 18. März 2014, 09:37:46 »
Zur Ausdehnung mit Überlichtgeschwindigkeit bzw. generell zur Inflation gab es gestern eine sensationelle Veröffentlichung vom Harvard-Smithsonian, nämlich der erste direkte Nachweis (klingt nobelpreisverdächtig, zumal es bereits für den Nachweis der Hintergrundstrahlung einen gab).
Siehe dazu auch das APOD von heute: http://apod.nasa.gov/apod/ap140318.html

Online Gertrud

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #22 am: 18. März 2014, 12:22:07 »
Hallo Zusammen,
zu dem Thema Der erste direkte Nachweis der kosmischen Inflation habe ich folgende Infos zusammengestellt.
Mit dem BICEP2 Experiment ist es den Wissenschaftlern gelungen, eine spezielle Art der Polarisierung,  den" B-Modus ", zu erkennen. Es ist ein  markantes Verdrehen des Muster  der  Polarisation der Cosmic Microwave Background (CMB).
Das B-Modus-swirly Muster ist eine einzigartige Signatur von Gravitationswellen. Das erste direkte Bild der Gravitationswellen von dem Ur-Himmel. Am Südpol bieten sich für diese Forschungen die Vorteile der kalten, trockenen, stabilen Luft. Es ist einer der trockensten und klarsten Stellen auf der Erde, ideal für die Beobachtung der schwache Mikrowellen aus dem Urknall. Das Team untersuchte am Himmel Raumskalen in etwa ein bis fünf Grad (zwei bis zehn Mal die Breite des Vollmondes). Das Team war über die Stärke des B-Modus-Polarisationssignal überrascht. Das Team analysierte Daten aus mehr als drei Jahren, um Fehler zu vermeiden. Die Forschungen sollen noch durch ein unabhängigen Team bestätigt werden.

Die Sonne geht hinter BICEP2 (im Vordergrund) und dem South Pole Telescope im Hintergrund auf.
Cedit: Steffen Richter, Harvard University

Die  supraleitenden Detektoren
Das BICEP2 Teleskop am Südpol nutzt eine neuartige Technologie, das am Jet Propulsion Laboratory in Pasadena entwickelt wurde. Die hier gezeigte  Brennebene ist eine Reihe von Geräten, die  Supraleitung verwenden. Um das  polarisierte Licht von der kosmischen Mikrowellen-Hintergrund – Strahlung zu sammeln, zu filtern und zu verstärken. Das Mikroskop zeigt eine Nahaufnahme mit den grünen mäandernden Linien von 512 Pixel auf der Bildebene im Hintergrund. Jedes Pixel von einer Antenne polarisiert die Millimeterwellenstrahlung mit einem Filter, der die Wellenlängen detektiert. Der empfindliche Detektor ist auf einer dünnen Membrane durch einen Prozess der Mikrobearbeitung hergestellt worden. Ein Detektor ist auf der Nahaufnahme im Hintergrund rechts von der rosa Quadrat zu sehen.
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA17993

Gavitationswellen-Detektoren
Dieses Bild zeigt ein Array von 512 supraleitenden Detektoren auf dem BICEP2 Teleskop, dass am Südpol verwendet wird. Die Technologie war der Schlüssel zum Nachweis der Auswirkungen von Gravitationswellen in der frühen Epoche des Universums.
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA17995

Dieses Bild zeigt einen der Detektoren von dem BICEP2 Projekt ,das in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation entwickelt wurde.
Das Bild wurde von einem "Raster-Elektronen-Strahl" Mikroskop übernommen. Die Sensoren wurden verwendet, um den ersten Nachweis von Gravitationswellen der kosmischen Mikrowellen-Hintergrund – Strahlung zu machen. Die Sensoren sind nur  0,25 Grad über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt, um das thermische Rauschen zu minimieren.
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA17994
Credit der Aufnahmen: Anthony Turner, JPL

Die Geschichte des Universums
Die charakteristische Signatur der Gravitationswellen in der CMB Polarisation: der "B-Modus". Sowohl Dichte und Gravitationswellen kommen aus der Quantenfluktuationen, die durch die Inflation vergrößert wurden, zu der Zeit, als die CMB-Photonen emittiert wurden.


Das BICEP2 B-Modus-Signal
Gravitationswellen von der Inflation erzeugen eine schwache, aber markanten Verdrehen  des Musters in der Polarisation des CMB, als ein „B-Mode-Muster“ bekannt.
Für die Dichteschwankungen, die meisten von der Polarisation des CMB erzeugen werden, ist dieser Teil des ursprünglichen Musters exakt Null. Hier dargestellt ist die eigentliche B-Mode-Muster die mit dem BICEP2 Teleskop beobachtet wurde , wobei die Liniensegmente die Polarisation von verschiedenen Stellen am Himmel zeigen. Die rote und blaue Schattierung zeigt den Grad der im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn verdrehen des B-Mode-Muster.
Quelle der Aufnahmen:
http://bicepkeck.org/visuals.html

Die Video von der Vorstellung der Ergebnisse.

BICEP2 Technical Presentation Part 1


BICEP2 Technical Presentation Part 2

In dem Link kann man mit der Maus näher das Teleskop betrachten.
http://bicepkeck.org/media/pano/html5/BICEP2_panorama.html

Quellen zu den Forschungen:
http://bicepkeck.org/visuals.html
http://www.cfa.harvard.edu/CMB/bicep2/
http://bicepkeck.org/
http://lanl.arxiv.org/pdf/1309.5381.pdf
http://www.sms.cam.ac.uk/media/1549387
http://www.cfa.harvard.edu/news/2014-05
http://bicepkeck.org/faq.html
http://bicepkeck.org/#figures

Leider reichen meine Kenntnisse nicht aus,
um detailliertere Infos mitzuteilen.
Es ist nur ein kleiner Einblick und Beschreibung in die Forschungen.

Mit den besten Grüßen
Gertrud
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Offline Doc Hoschi

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #23 am: 18. März 2014, 13:43:05 »
Mich fasziniert der freistehende Sensor enorm. Die Detektorfläche wurde wohl sicherlich am Microdevice Laboratory des JPLs gefertigt, was ja schon das Kürzel JPL in der REM-Aufnahme nahelegt.
Das Teil spielt in der obersten Liga der Mikrotechnik. Allein die sechs Stegstrukturen, die die Sensorfläche über der Siliziumkavität (im Bild pechschwarz) halten, scheinen nur ca. 1µm breit zu sein, sind aber enorm lang. Das ist in der Mikrotechnik zwar an sich nichts besonderes, aber bei der Masse, die da in der Mitte dranhängt, eben schon. Alles äußerst fragil und auf so großen Flächen (100 x 100 mm) nur sehr schwierig mit ausreichender Ausbeute herzustellen. Außerdem würde mich interessieren, ob die Verformung der freistehenden Sensorfläche, die auf der Aufnahme relativ gut zu erkennen ist, beabsichtigt ist, d.h. bei der Schichtabscheidung miteingebracht wurde, um die thermische Verformung bei 0,25 Grad über Absolutnull auszugleichen. Die Aufnahme selbst wurde ja schließlich bei Raumtemperatur aufgenommen.

Immer wieder faszinierend, wie man durch Einsatz von Produkten aus der Mikrostrukturtechnik Rückschlüsse auf die Makrowelt des Kosmos gewinnen kann.... :D :D
Douglas Adams: "In an infinite universe, the one thing sentient life cannot afford to have is a sense of proportion."

Online Gertrud

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Re: Die großräumige Struktur des Universums
« Antwort #24 am: 18. März 2014, 14:39:40 »
Hallo Zusammen,
in dem Video wird die kosmischen Inflation an Hand von Wellen sehr gut dargestellt und erklärt.

Der Anfang von allem

The beginning of everything

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