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THEMA: Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)?

Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 19 Jun 2019 09:16 #52843

Yukterez schrieb: Die Umrechnung von Tage auf Lichtsekunden ist falsch, aber das geht eh viel einfacher: wie wir aus Beitrag #47135 wissen wächst der Partikelhorizont derzeit mit 4.2c, das heißt pro Tag sehen wir einen um 4.2 Lichttage größeren Sphärenradius (genaugenommen sind es 4.1, da die Oberfläche der letzten Streuung ein paar Zerquetschte vor dem eigentlichen Partikelhorizont liegt). Zur Zeit der Emission hat sich der Radius der Sphäre deren Licht uns heute erreicht übrigens mit 63c ausgedehnt, siehe Rechnung.

Du beschreibst die Geschwindigkeit heute bezogen auf den Abstand, den wir erst in Zukunft sehen werden. Merlix bezog sich auf den damaligen Abstand, als das Licht ausgesendet wurde, das wir heute empfangen. Da die Photonen durch die Expansion gedehnt werden, muss also der (damalige) Abstand, den wir heute täglich zusätzlich sehen, (damals) weniger als c*Δt betragen. Ich tippe (Daumen mal pi) auf den Faktor 1089?

Ich hatte die "Ungenauigkeit" bei Merilix auch bemerkt, die Rechnung aber auf den heutigen Abstand der Quellen, deren Licht wir heute empfangen bezogen ... insofern wäre nach dem Ballonmodell wohl ein Faktor von π ... oder ²(π²+1) anzusetzen.

Die Rechnungen habe ich mir zwar noch nicht genau angesehen und dies bisher auch noch nicht selber gerechnet.

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 19 Jun 2019 11:02 #52845

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@Danke Merilix für die Beiträge

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 19 Jun 2019 16:54 #52863

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Danke, Merlix, dass Du (als einziger) auf meine Frage eingegangen bist.

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 19 Jun 2019 16:58 #52864

ra-raisch schrieb: Du beschreibst die Geschwindigkeit heute bezogen auf den Abstand, den wir erst in Zukunft sehen werden.

Das ist der Abstand den die Objekte die wir heute sehen heute haben und der Abstand den die Objekte die wir morgen sehen werden morgen haben werden. Das Licht das sie heute oder morgen aussenden werden wir überhaupt nicht mehr empfangen, da der Partikelhorizont weiter weg ist als der Ereignishorizont.

ra-raisch schrieb: Merlix bezog sich auf den damaligen Abstand, als das Licht ausgesendet wurde, das wir heute empfangen.

Das sind dann die besagten fünfeinhalb Lichtminuten pro Tag.

ra-raisch schrieb: c*Δt... insofern wäre nach dem Ballonmodell wohl ein Faktor von π ... oder ²(π²+1) anzusetzen

Was ist denn das für eine Radosophie? Die richtige Rechnung findest du hier.

Dagegen,

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 19 Jun 2019 22:18 #52888

Yukterez schrieb:

ra-raisch schrieb: c*Δt... insofern wäre nach dem Ballonmodell wohl ein Faktor von π ... oder ²(π²+1) anzusetzen

Was ist denn das für eine Radosophie? Die richtige Rechnung findest du ...

Unser Partikelhorizont besteht aus radial auswärts gerichteten Photonen, und die lokal ruhenden Galaxien an denen sie gerade vorbeifliegen entfernen sich mit etwas mehr als 3c von uns.
Das wird wohl mein πc sein. Ich hatte ja vom idealisierten Ballonmodell gesprochen und nicht vom realen Universum, mit Inflationsphase etc.

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 19 Jun 2019 23:14 #52894

ra-raisch schrieb: Das wird wohl mein πc sein.

Das ist kein π, dass da ungefähr 3 herauskommt liegt daran dass der Partikelhorizont derzeit ungefähr 3 Hubbleradien entfernt ist. Irgendwann wird er 4 Hubbleradien entfernt sein, später 5, usw.

Die Kirche im Dorf lassend,

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 20 Jun 2019 13:08 #52923

Der Mikrowellenhintergrund entstand zu einer Zeit, in der nur Photonen durch die Gegend flitzen. Daher gilt für die kosmische Hintergrundstrahlung die Lichtgeschwindigkeit.
Das Bild, das wir kennen ist eine Momentaufnahme der Hintergrundstrahlung. Es gibt Photonen, die die Erde an ihrem derzeitigen Standort bereits passiert haben und andere, die uns nie erreichen werden (Expansion).
Als das Universum kleiner war und alles voller Licht war, war unser jetziger Standort auch irgendwo in der Hintergrundstrahlung. Wenn man diesen speziellen Punkt betrachtet, "an dem die Erde damals war", und sich einen Kreis drum denkt, in Kombination mit der Raumexpansion von diesem Punkt aus, dann ist klar, dass das, was wir als Hintergrundstrahlung sehen, genau der Zustand der Hintergrundstrahlung ist, der Grad noch sichtbar ist. Die Photonen davor sind passé, die Photonen danach, nie mehr sichtbar.
Das ist übrigens auch der Grund, warum das sichtbare Universum einen Radius von 46 Milliarden Lichtjahren hat, obwohl der Urknall erst 13,7 Milliarden Jahre her ist ( da spielt die Beschleunigung der Expansion ab ca. 9 Milliarden, vom Beginn an, eine Rolle).
Hoffe, das war halbwegs verständlich.
Gruß Christian

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 20 Jun 2019 15:59 #52935

vulpescu schrieb: Der Mikrowellenhintergrund entstand zu einer Zeit, in der nur Photonen durch die Gegend flitzen. Daher gilt für die kosmische Hintergrundstrahlung die Lichtgeschwindigkeit.


Zu der Zeit gab es neben Photonen auch Wasserstoff- und Helium-Atome. "Durchsichtig" wurde das Universum zu der Zeit, als die Energie der Photonen nicht mehr ausgereicht haben, um den Wasserstoff zu ionisieren.

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 20 Jun 2019 17:20 #52938

vulpescu schrieb: Der Mikrowellenhintergrund entstand zu einer Zeit, in der nur Photonen durch die Gegend flitzen. Daher gilt für die kosmische Hintergrundstrahlung die Lichtgeschwindigkeit.


Das ist m.E. aber schon sehr missverständlich formuliert, was die Geschwindigkeit anbelangt. Immerhin sind die (rotverschobenen) Photonen von damals ja gerade die Hintergrundstrahlung, die wir heute sehen. Und Photonen „flitzen“ bekanntlich immer mit Lichtgeschwindigkeit, mit dem Entstehungszeitpunkt der Hintergrundstrahlung hat das nichts zu tun...

vulpescu schrieb: Als das Universum kleiner war und alles voller Licht war, war unser jetziger Standort auch irgendwo in der Hintergrundstrahlung.


Und wir sind immer noch mittendrin, so wie jeder andere Punkt im Universum. Sonst würden wir sie ja nicht sehen... ;)

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 20 Jun 2019 17:45 #52939

ClausS schrieb: Zu der Zeit gab es neben Photonen auch Wasserstoff- und Helium-Atome. "Durchsichtig" wurde das Universum zu der Zeit, als die Energie der Photonen nicht mehr ausgereicht haben, um den Wasserstoff zu ionisieren.

Es handelt sich um ein Gleichgewicht, wie bei chemischen Reaktionen, je nach Temperatur verlagert sich der Gleichgewichtspunkt dann von 100:0 → 0:100.
Ab welchem Punkt man dann von "durchsichtig" sprechen kann, ist vor allem auch eine Frage der freien Weglänge.

wiki: ...und Licht große Distanzen zurücklegen konnte, ohne absorbiert zu werden. Die mittlere freie Weglänge von Photonen vergrößerte sich extrem, das Universum wurde also durchsichtig, genauer gesagt nahm seine optische Dichte sehr rapide ab. Diese Entkopplung des Lichts dauerte etwa 100.000 Jahre

Naja "rapide" ist halt relativ, 100000 Jahre sind immerhin 25%-30% des damaligen Alters.

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 20 Jun 2019 19:01 #52949

ra-raisch schrieb: Es handelt sich um ein Gleichgewicht, wie bei chemischen Reaktionen


Diese Analogie verstehe ich nicht. Bei chemischen Reaktionen liegen die Anfangs- und Endprodukte in bestimmten Verhältnissen vor, je nach Parametern wie z.B. der Temperatur.

Hier ist die Zahl der freien Elektronen entscheidend - und die hängt davon ab, welcher Anteil der Photonen noch Wasserstoff ionisieren konnte.


ra-raisch schrieb: Ab welchem Punkt man dann von "durchsichtig" sprechen kann, ist vor allem auch eine Frage der freien Weglänge.

wiki: ...und Licht große Distanzen zurücklegen konnte, ohne absorbiert zu werden. Die mittlere freie Weglänge von Photonen vergrößerte sich extrem, das Universum wurde also durchsichtig, genauer gesagt nahm seine optische Dichte sehr rapide ab. Diese Entkopplung des Lichts dauerte etwa 100.000 Jahre

Naja "rapide" ist halt relativ, 100000 Jahre sind immerhin 25%-30% des damaligen Alters.


Das ist klar, denn der Prozess startete, als die niedrigst-energetischen Photonen der Planckverteilung nicht mehr ionisieren konnten, und endete, als die höchst-energetischen Photonen der Planckverteilung nicht mehr ionisieren konnten.

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 20 Jun 2019 20:23 #52958

ClausS schrieb: Diese Analogie verstehe ich nicht. Bei chemischen Reaktionen liegen die Anfangs- und Endprodukte in bestimmten Verhältnissen vor, je nach Parametern wie z.B. der Temperatur.

Das ist in der Physik genauso:
Je nach Temperatur und Dichte gibt es mehr Ionisierung der Atome durch Photonen oder mehr Einfang der Elektronen durch Protonen. Die Halbwertzeit verlängert sich also mit Sinken der Temperatur. Bei jeder Temperatur ergibt sich ein Gleichgewicht, bis schließlich die Ionisierungsenergie gar nicht mehr erreicht wird (0:100), 13,6 eV.

Nach meiner Rechnung ergibt 13,6 eV → RyE/kB = 157887 K ...*rätsel* ....

Somit müssen wohl die Atome/Elektronen diese Temperatur gehabt haben, die Strahlung war längst kälter (3000K-4000K). Durch die Inflation wurde ja nur die Strahlung kälter und nicht die Materieteilchen.

Beschrieben ist es aber überall für die Strahlung.

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 21 Jun 2019 14:29 #52980

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Ok, ich glaube, ich habe den Knoten gefunden. Ich hatte immer irgendwie die Vorstellung, dass die Hintergrundstrahlung von einer realen Oberfläche stammt. (Das "irgendwie" ist diesmal kein Füllwort.) Diese Vorstellung war offensichtlich falsch.

Ich versuche mal, mit meinen eigenen Worten, gaaanz einfach und unwissenschaftlich zu beschreiben, was ich nun verstanden zu haben glaube. Also.

Das, was wir heute als Hintergrundstrahlung sehen, stammt von einer Kugeloberfläche um uns herum, die zu dem Zeitpunkt, in dem das Universum durchsichtig wurde, gerade so weit von uns entfernt war, dass und die Photonen gerade jetzt erreichen. Da die Lichtgeschwindigkeit in alle Richtungen gleich ist, ist es eine Kugeloberfläche und die Hintergrundstrahlung ist daher isotrop.

Diese Kugeloberfläche ist aber NICHT das Ende des Universums (das war mein Denkfehler), sondern dieses geht dahinter weiter – auch wenn wir den Teil dahinter nicht sehen können und die Aussage darum streng genommen spekulativ ist. Morgen werden uns also die Photonen von einer anderen, einer grösseren Kugeloberfläche erreichen. Einfach gesagt von einer Kugel mit einem um einen Lichttag grösseren Radius. (Ich weiss, dass man da noch Korrekturen machen muss, aber die interessieren mich jetzt nicht wirklich, es geht mir nur ums Prinzip.)

Soweit richtig?

Daraus folgen aber zwei für mich überraschende Dinge:

Erstens wissen wir nicht, wie gross das Universum wirklich ist. Wir können höchstens den Radius der "Hintergrundstahlungskugel" bestimmen, aber dort hört das Universum nicht auf, und wie's dahinter weiter geht, können wir nicht wissen. Ich zweifle nicht daran, dass man Rechnungen anstellen kann, aber diese kann man streng genommen nicht überprüfen, zumindest nicht direkt.

Und zweitens ist dann auch die Temperaturverteilung der Hintergrundstrahlung nur eine Momentaufnahme. Denn wenn die Temperatur der Strahlung über die Kugeloberfläche variiert, kann sie selbstverständlich auch radial variieren. Und da die Strahlng morgen von einer anderen Kugelpberfläche kommt, dann die Temperaturverteilung dann eine andere sein.

Ist das vom Prinzip her richtig, oder sitze ich auf einem völlig falschen Dampfer?

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 21 Jun 2019 15:21 #52982

ich schrieb: Das, was wir heute als Hintergrundstrahlung sehen, stammt von einer Kugeloberfläche um uns herum, die zu dem Zeitpunkt, in dem das Universum durchsichtig wurde, gerade so weit von uns entfernt war, dass und die Photonen gerade jetzt erreichen. Da die Lichtgeschwindigkeit in alle Richtungen gleich ist, ist es eine Kugeloberfläche und die Hintergrundstrahlung ist daher isotrop.


Ja. Wobei es sich bei den minimalen Temperaturschwankungen, die momentan immer genauer vermessen werden, natürlich um geringfügige Anisotropien handelt. Die sind ja das eigentlich Spannende, aber für die grundsätzlichen Überlegungen vernachlässigbar.

ich schrieb: Diese Kugeloberfläche ist aber NICHT das Ende des Universums (das war mein Denkfehler), sondern dieses geht dahinter weiter – auch wenn wir den Teil dahinter nicht sehen können und die Aussage darum streng genommen spekulativ ist. Morgen werden uns also die Photonen von einer anderen, einer grösseren Kugeloberfläche erreichen. Einfach gesagt von einer Kugel mit einem um einen Lichttag grösseren Radius. (Ich weiss, dass man da noch Korrekturen machen muss, aber die interessieren mich jetzt nicht wirklich, es geht mir nur ums Prinzip.)


Ebenfalls prinzipiell richtig. Und das gilt so auch für jeden anderen Punkt im Universum.

ich schrieb: Erstens wissen wir nicht, wie gross das Universum wirklich ist. Wir können höchstens den Radius der "Hintergrundstahlungskugel" bestimmen, aber dort hört das Universum nicht auf, und wie's dahinter weiter geht, können wir nicht wissen. Ich zweifle nicht daran, dass man Rechnungen anstellen kann, aber diese kann man streng genommen nicht überprüfen, zumindest nicht direkt.


Korrekt. Man kann anhand des aktuellen Fehlerbalkens bei der Bestimmung der Krümmung lediglich eine Mindestgröße abschätzen (ca. 100 Mrd. Lichtjahre).

ich schrieb: Und zweitens ist dann auch die Temperaturverteilung der Hintergrundstrahlung nur eine Momentaufnahme. Denn wenn die Temperatur der Strahlung über die Kugeloberfläche variiert, kann sie selbstverständlich auch radial variieren. Und da die Strahlng morgen von einer anderen Kugelpberfläche kommt, dann die Temperaturverteilung dann eine andere sein.


Nein, die Verteilung wird immer gleich bleiben. Sie ist seit der Zeit kurz nach der Rekombination gleich geblieben und spiegelt die großräumige Verteilung von baryonischer Materie im Universum wider. Sie sieht daher auch an jedem anderen Punkt des Universums genauso aus wie hier. Sie wird allerdings von Tag zu Tag rotverschobener (kälter).

Manchmal richtig und falsch nur Bedeutung haben für kurze Zeit. Nach langer Zeit, nach Jahrzehnten, Jahrhunderten, dann wir sehen, was wirklich geschieht.

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 21 Jun 2019 16:59 #52983

ich schrieb: Erstens wissen wir nicht, wie gross das Universum wirklich ist. Wir können höchstens den Radius der "Hintergrundstahlungskugel" bestimmen, aber dort hört das Universum nicht auf, und wie's dahinter weiter geht, können wir nicht wissen. Ich zweifle nicht daran, dass man Rechnungen anstellen kann, aber diese kann man streng genommen nicht überprüfen, zumindest nicht direkt.


Wir wissen nicht, wie groß das Universum als Ganzes ist, es könnte sogar unendlich groß sein. Wir kennen nicht mal seine Topologie, da können wir auch nur sagen, es ist annähernd flach.

ich schrieb: Und zweitens ist dann auch die Temperaturverteilung der Hintergrundstrahlung nur eine Momentaufnahme. Denn wenn die Temperatur der Strahlung über die Kugeloberfläche variiert, kann sie selbstverständlich auch radial variieren. Und da die Strahlng morgen von einer anderen Kugelpberfläche kommt, dann die Temperaturverteilung dann eine andere sein.


Vom Prinzip her stimme ich dir zu. Ich würde nur erwarten, dass die Strukturen auch früher schon größer waren, so dass sich die Temperaturverteilung täglich ändert. In größeren Zeiträumen (keine Ahnung wie groß) würde ich auch Änderungen erwarten.

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 21 Jun 2019 17:41 #52985

ClausS schrieb: Vom Prinzip her stimme ich dir zu. Ich würde nur erwarten, dass die Strukturen auch früher schon größer waren, so dass sich die Temperaturverteilung täglich ändert. In größeren Zeiträumen (keine Ahnung wie groß) würde ich auch Änderungen erwarten.

Die großen Zeiträume liegen zwischen heute und damals. Die Hintergrundstrahlung, die uns jeden Tag erreicht, kommt aber immer vom selben Zeitpunkt (Ära) nur in unterschiedlichen Distanzen.

Natürlich können wir nicht wissen, ob uns morgen andere Strahlungswerte erreichen, doch ist die bisherige Datenflut so groß und einheitlich, dass man gut davon ausgehen kann, dass dies den allgemeinen damaligen Zustand widerspiegelt.

Arrakai schrieb: Nein, die Verteilung wird immer gleich bleiben. Sie ist seit der Zeit kurz nach der Rekombination gleich geblieben und spiegelt die großräumige Verteilung von baryonischer Materie im Universum wider. Sie sieht daher auch an jedem anderen Punkt des Universums genauso aus wie hier. Sie wird allerdings von Tag zu Tag rotverschobener (kälter).

Ich bin mir nicht sicher, aber ich denke, die Strahlung stammt nicht von der damaligen Materie sondern ist viel älter, durch die Inflation abgekühlt, während die Materie noch viel heißer war, heiß genug, um noch zu ionisieren. ??? Die Ionisierungsstrahlung müßte ja 13,6 eV betragen haben und heute als < 13,6 meV zu sehen sein, viel wärmer als die MBR, aber es wäre viel zu wenig, um es noch zu messen, die Anzahl der Photonen entspräche (maximal) der Anzahl der Protonen bzw Elektronen.

Selbst Wasserstoffmoleküle sind bei 3000K-4000K stabil
wiki: Die thermische Energie ist bei 6000 °C [an der Sonnenoberfläche] weit unter der Energie von 4,5 eV, die zur Auflösung der molekularen Bindung erforderlich ist.
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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 21 Jun 2019 18:12 #52987

ClausS schrieb: Vom Prinzip her stimme ich dir zu. Ich würde nur erwarten, dass die Strukturen auch früher schon größer waren, so dass sich die Temperaturverteilung täglich ändert. In größeren Zeiträumen (keine Ahnung wie groß) würde ich auch Änderungen erwarten.


Meinst du mit Temperaturverteilung die gemessenen Temperaturfluktuationen in der Hintergrundstrahlung? Oder nur die Rotverschiebung?

Falls du die Temperaturfluktuationen: Die ändern sich nicht. Der Urknall war überall und man sieht überall im Universum dasselbe Bild, jeweils mit z ≈ 1190 rotverschoben. Man sieht zwar jeden Tag neue Photonen, aber der einzige Unterschied ist die höhere Rotverschiebung (wobei der Unterschied natürlich erst bei deutlich größeren Zeiträumen messbar wäre).

Wäre es anders, dann hätte das seltsame Auswirkungen... Aus der kosmischen Hintergrundstrahlung - genauer gesagt den Temperaturfluktuationen, die sich z.B. durch die Silkdämpfung und die Baryonischen Akustischen Oszillationen ergeben haben - können verschiedene Paramter unseres Universums ermittelt werden. Würden sich die Temperaturfluktuationen plötzlich ändern, dann würde sich auch die Krümmung des Universums, die großräumige Verteilung der Galaxien und die Zusammensetzung des Plasmas kurz nach der Rekombination ändern...

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 21 Jun 2019 18:16 #52989

ra-raisch schrieb: Ich bin mir nicht sicher, aber ich denke, die Strahlung stammt nicht von der damaligen Materie sondern ist viel älter, durch die Inflation abgekühlt, während die Materie noch viel heißer war, heiß genug, um noch zu ionisieren. ??? Die Ionisierungsstrahlung müßte ja 13,6 eV betragen haben und heute als < 13,6 meV zu sehen sein, viel wärmer als die MBR, aber es wäre viel zu wenig, um es noch zu messen, die Anzahl der Photonen entspräche (maximal) der Anzahl der Protonen bzw Elektronen.

Selbst Wasserstoffmoleküle sind bei 3000K-4000K stabil
wiki: Die thermische Energie ist bei 6000 °C [an der Sonnenoberfläche] weit unter der Energie von 4,5 eV, die zur Auflösung der molekularen Bindung erforderlich ist.


Durch die Rekombination wurde das Universum zwar durchsichtig, aber die Strahlung war natürlich schon vieeel früher da. Danke für die Korrektur!

I stand corrected. :)

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 21 Jun 2019 18:28 #52991

Arrakai schrieb: Durch die Rekombination wurde das Universum zwar durchsichtig, aber die Strahlung war natürlich schon vieeel früher da. Danke für die Korrektur!

Danke für die Zustimmung, es muss ja so sein, aber alle Skripte, die ich bisher durchgesehen habe, stellen es anders dar....hast Du eine Quelle, die es richtig darstellt?

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 21 Jun 2019 18:40 #52992

Nö... Ich denke aber, die Strahlung muss vorher dagewesen sein. Es dürfte eigentlich nur so sein, dass die Temperaturfluktuationen kurz nach der Rekombination eingefroren sind, aber die Photonen waren doch schon vorher doa.??? (Oder meinst du das nicht?)

PS.: Habe gerade keine Zeit, aber schau doch mal nach den BAOs. Diese Dichtewellen sind glaube ich auf jeden Fall eingefroren. (Kann nachher ggf. selbst nochmal schauen...)

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 21 Jun 2019 19:01 #52993

ich schrieb: Ok, ich glaube, ich habe den Knoten gefunden.
.
.
.
Ist das vom Prinzip her richtig, oder sitze ich auf einem völlig falschen Dampfer?

Recht gut verstanden würde ich sagen.

Wir schauen heute auf eine Sphäre deren Größe von der Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit und der Expansion bestimmt wird und morgen auf eine etwas größere Sphäre.
Ein Beobachter in der Andromeda Galaxy schaut auf eine andere seitlich etwas versetzte Sphäre. So versteht man einen Horizont.

Jetzt kommt etwas persönliche Anschauung: Die Hintergrundstrahlung hat auch Merkmale eines Rands, einer Grenze durch die wir (mit Licht) nicht blicken können. Es ist eine undurchsichtige Plasmawand deren Grenze nicht räumlicher sondern zeitlicher Natur ist (ca. 380000 Jahre nach dem Urknall) und das gesamte Universum durchzieht.

ra-raisch schrieb: Nach meiner Rechnung ergibt 13,6 eV → RyE/kB = 157887 K ...*rätsel* ....

Hmm... geht es vieleicht garnicht um Ionisierung sondern um andere Übergänge? Welche Temperatur ist erforderlich um Wasserstoff vom Grundzustand anzuregen?
.*rätsel* ....

assume good faith

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assume good faith

Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 21 Jun 2019 21:59 #52995

Die weiteste Entfernung aus der wir theoretisch noch Licht empfangen können ist 45.3 Glyr, während die weiteste Entfernung aus der uns noch Neutrinos erreichen können 46.2 Glyr beträgt (angenommen dass diese mit praktisch Lichtgeschwindigkeit fliegen). Interessant wäre in dem Zusammenhang wie schnell Neutrinos, die ja ruhemassebehaftet sein sollen, wirklich sind, denn so wie Licht durch die Expansion rotverschoben wird verlieren Projektile unterwegs kinetische Energie, und sollten wenn sie lang genug unterwegs sind ihre Pekuliargeschwindigkeit verlieren (wann genau hängt natürlich von ihrer initialen Pekuliargeschwindigkeit ab). Je knapper nach dem Urknall Neutrinos emittiert wurden, desto langsamer wären sie heute jedenfalls, bis hin zum totalen Stillstand.

Mich wundernd warum man bei der Frage ob dunkle Materie aus Neutrinos bestehen könnte immer nur an deren heiße (schnelle) Variante (mit der das nicht funktioniert) denkt,

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 21 Jun 2019 23:30 #52998

@Yukterez,

na, das nenn ich doch mal nachgedacht!

Du hast recht, wieso sollten Neutrinos nicht auch diesem Energieverlust unterliegen, denen die Photonen unterliegen? Und was passiert dann mit ihnen?
Die Rotverschiebung der Neutrinos?

Soweit ich weiß, gibt es ja diese thermischen Neutrinos, die aus dem Urknall stammen. Und es gibt die schnellen, die aus Sternexplosionen stammen.

Näheres weiß ich jetzt auch nicht.

Muss mich da jetzt erst mal schlau machen .

Thomas

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 21 Jun 2019 23:43 #52999

Dem unterliegen sie sicher, Impuls und Skalenfaktor sind invers proportional zueinander. Die ursprüngliche Pekuliargeschwindigkeit v1 zur Zeit t1 ergibt über den Skalenfaktor a(t) auf folgende Weise die Endgeschwindigkeit v2 zum Zeitpunkt t2:

\( \rm \frac{p_1}{p_2} = \frac{v_1}{\sqrt{1-\frac{v_1^2}{c^2}}} \div \frac{v_2}{\sqrt{1-\frac{v_2^2}{c^2}}} = \frac{a(t_2)}{a(t_1)} \)

Jetzt müsste man nur noch die ursprüngliche Geschwindigkeit v1 der Neutrinos kennen um auszurechnen von wie knapp nach dem Urknall sie stammen müssten damit ihre Geschwindigkeit auf Hausnummer v2=1m/sek gefallen ist.

Den Gedanken dass das ein Kandidat für dunkle Materie wäre trotzdem wieder verwerfend,

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 22 Jun 2019 00:27 #53000

Yukterez schrieb: Den Gedanken dass das ein Kandidat für dunkle Materie wäre trotzdem wieder verwerfend,


Was spricht dagegen, dass z.B. sterile Neutrinos zumindest einen Teil zur DM beitragen? Immerhin sollen sie recht schwer sein und dass sie rechtshändig sind, macht sie doch wirklich ziemlich dunkel... Soweit ich nachgeschlagen habe, legen die Experimente mit LSDN und MiniBooNE eine weitere Neutrinoart nahe, immerhin mit 6,1 σ. Das passt doch alles recht gut... Oder gibt es neuere Erkenntnisse, bzw. mache ich einen gravierenden Denkfehler?

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 22 Jun 2019 00:52 #53004

ra-raisch schrieb:

Arrakai schrieb: Durch die Rekombination wurde das Universum zwar durchsichtig, aber die Strahlung war natürlich schon vieeel früher da. Danke für die Korrektur!

Danke für die Zustimmung, es muss ja so sein, aber alle Skripte, die ich bisher durchgesehen habe, stellen es anders dar....hast Du eine Quelle, die es richtig darstellt?

Ich habs gefunden, bei Gebhardt Regensburg Kosmologie.Kap.00-06 Seite 71, es ist die Saha-Gleichung (ich hatte zufällig heute schon gegrübelt, wozu die gut ist)
ne·n.|p|/n.|H| = ²(2π·me·kT/h²)³/exp.(RyE/kT)

eben wie ich schon sagte ein Reaktionsgleichgewicht

Durch Divisiion mit n und Einsetzen (ion·n=n.p=ne=n-n.H) erhält man
²(2π·me·kT/h²)³/exp.(RyE/kT)n = ion²/(1-ion)
Und bei 50% Ionisierung ion=0,5, T=2,728(1+z) K, (eigentlich 2,7255) ergibt sich
z=1360, T=3700 K und dann τ=262000 Jahre

Für die Entkopplung wird aber zusätzlich eine freie Weglänge von c/H gefordert. Dann ergibt sich eben (mehrere Rechenschritte und Formeln)
T=3000 K, τ=379000 Jahre und z=1089.

Klar darf man sich nicht an T=157887 K festhaken, es ist ja eine Planckkurve. Dass das dermaßen viel ausmacht, hätte ich nicht gedacht.

Thomas schrieb: Du hast recht, wieso sollten Neutrinos nicht auch diesem Energieverlust unterliegen, denen die Photonen unterliegen? Und was passiert dann mit ihnen?
Die Rotverschiebung der Neutrinos?

Sie sollen heute 1,9 K haben, und es sollen viel zu wenig sein, um sie überhaupt zu detektieren. Das habe ich heute mehrfach gelesen. Sie werden sehr wohl gesucht.
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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 23 Jun 2019 14:43 #53037

Hallo,

Ich hab mal ne Frage: Aus welcher Entfernung kommt denn die Hintergrundstrahlung?


VG
Heidi

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 23 Jun 2019 14:54 #53038

Adelheid-Minerva schrieb: Hallo, Ich hab mal ne Frage: Aus welcher Entfernung kommt denn die Hintergrundstrahlung?

Wie kannst du so was fragen wenn die Antwort auf deine Frage bereits auf der selben Seite wo du deine Frage stellst steht? Normalerweise sollte man schon zumindest die letzten 5 Beiträge des Fadens in dem man schreibt lesen.

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 23 Jun 2019 15:27 #53041

Ich habe deinen Beitrag ja gelesen kann aber keine genaue Zahl heraus filtern.

Ich nehme mal an dass du den Rand des sichtbaren Universums meinst?

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Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung (noch)? 23 Jun 2019 16:57 #53042

Adelheid-Minerva schrieb: Ich habe deinen Beitrag ja gelesen kann aber keine genaue Zahl heraus filtern.

Sind dir die

Yukterez schrieb: 45.3 Glyr

denn nicht genau genug?

Adelheid-Minerva schrieb: Ich nehme mal an dass du den Rand des sichtbaren Universums meinst?

Die Hintergrundstrahlung die wir sehen kommt vom Rand des sichtbaren Universums.

Dabei bleibend,

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