Beobachtbares Universum
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Im Urknall-Standardmodell der Kosmologie ist das beobachtbare Universum der Teil des Universums, der im Prinzip unserer Beobachtung zugänglich ist.
In der allgemeinen Relativitätstheorie ist eine Vielzahl von verschiedenen Koordinatensystemen möglich. Zur Beschreibung von kosmologischen Entfernungen und Zeiten werden aber wenige besonders geeignete benutzt.
Beobachter, für die die Hintergrundstrahlung isotrop werden als „ruhend“, besser gesagt „mitbewegt“ betrachtet. Die mitbewegte Entfernung (englisch: comoving distance) zwischen zwei solchen Beobachtern bleibt konstant und ist so definiert, dass sie heute mit der Eigenentfernung (englisch: proper distance) übereinstimmt. Die Eigenzeit solcher Beobachter definiert die kosmologische Zeit.
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[Bearbeiten] Partikelhorizont
Der Partikelhorizont begrenzt den Teil des Universums, von dem uns seit dem Urknall Informationen erreicht haben können. Er ist etwa 45 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. Die tatsächlich beobachtete am weitesten entfernte Strahlungsquelle ist die kosmische Hintergrundstrahlung, ihre Quellen sind heute etwa eine halbe Milliarde Lichtjahre vor dem Partikelhorizont. Zum Zeitpunkt ihrer Aussendung vor etwa 14 Milliarden Jahren, betrug die Entfernung nur 30 Millionen Lichtjahre, das Verhältnis dieser Entfernungen z=1500 ist der Faktor der Expansion des Universums über diesen Zeitraum und zugleich die Rotverschiebung.
Oft wird auch die gleichwertige, umgekehrte Betrachtung zur Definition benutzt: Der Partikelhorizont ist dann die Kugeloberfläche, bis zu der lichtschnelle Strahlung vorgedrungen wäre, die an unserem Standpunkt unmittelbar nach dem Urknall ausgesendet worden ist.
[Bearbeiten] Ereignishorizont
Der etwa 65 Milliarden Lichtjahre entfernte kosmologische Ereignishorizont begrenzt den Teil des Universums, aus dem uns jemals Informationen erreichen können. Da über Bereiche jenseits des kosmologischen Ereignishorizonts keine falsifizierbaren Aussagen gemacht werden können, sind sie nicht Gegenstand der Physik.
Diese Entfernung bezieht sich wiederum auf die jetzige Entfernung von Punkten, die zum Zeitpunkt des Aussendens der Signale, unmittelbar nach dem Urknall, viel dichter lagen. Dementsprechend ist die Entfernung, von der aus uns jetzt ausgestrahlte Signale jemals erreichen können viel kleiner, nämlich etwa 17 Milliarden Lichtjahre, entsprechend einer Rotverschiebung von z=1,8.
[Bearbeiten] Hubble-Radius
Der Hubble-Radius bezeichnet die Entfernung, in der Galaxien eine Zurückweichgeschwindigkeit von c, der Lichtgeschwindigkeit, haben. Er ist 14 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. Dies entspricht einer Rotverschiebung von z=1,5.
[Bearbeiten] Siehe auch
[Bearbeiten] Quellen
- [astro-ph/0310808 http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310808] Tamara M. Davis, Charles H. Lineweaver, Expanding Confusion: common misconceptions of cosmological horizons and the superluminal expansion of the Universe
