KZO Wetzikon

Bestandteile des Kosmos

Astronomiefreifach HS 2002/2003

Stefan Leuthold

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 2

Unglaublich, aber wahr.«The most incomprehensible thing about the universe is that it is comprehensible.»

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 3

Aufbau des UniversumsInhalt des UniversumsDas kosmologische Standardmodell

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 4

Aufbau des UniversumsInhalt des UniversumsDas kosmologische Standardmodell

Unser Sonnensystem |1

1 AE := 149,6 · 106 km (Astronomische Einheit) ≈ 8 Lichtminuten 20 Lichtsekunden.

1 AE

1.5 AE

4/10 AE

7/10 AE

30-50 AE

30 AE20 AE

9.5 AE

5.2 AE

Unser Sonnensystem |2

Plejaden

MilchstrasseDurchmesser ≈ 100‘000 Lichtjahre.

Durchmesser ≈ 4h 10‘.

NGC 7293

Rosettennebel

Adlernebel (Ausschnitt)

NGC 6188 (Molekulare Staubwolke mit heissen jungen OB-Sternen)

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 29

Aufbau des UniversumsInhalt des UniversumsDas kosmologische Standardmodell

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 30

Das kosmologische Standardmodell1. Die Massenverteilung im Universum ist auf

grossen Skalen homogen, der Raum isotrop.

2. Das Universum dehnt sich aus.

3. Die Dynamik des Universums wird beschrieben durch Einsteins ART.

4. Das Universum expandierte von einem sehr heissen, sehr dichten Zustand (> Urknalltheorie).

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 31

Verteilung der Materie im Raum

Während die Milchstrasse mit 100‘000 ly Durchmessernoch keineswegs homogen erscheint…

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 32

Verteilung der Materie im Raum |2

… scheint die Verteilung der Galaxien bereits ziemlichviel homogener…

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 33

Verteilung der Materie im Raum |3

… und auf Skalen von ≈ 109 ly sieht man noch Filamente und Leerräume.

Auf noch grösseren Skalen sieht das Universum homogen aus.

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 34

Ausdehnung des Universums

V = H · r

Das Hubble-Gesetz sagt uns, wie weit eine Galaxie von uns entfernt ist. Komplizierte Experimente und Berechnungen führen auf die Hubble-Konstante H ≈ 50 bis 100 km/s/Mpc, die Geschwindigkeit eines Objektes von uns weg können wir aus der Rotverschiebung berechnen.

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 35

Friedman-Lemaître-Modelle

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 36

Friedman-Lemaître-Modelle |2

Kritische Dichte:

krit ≈ 10–26 kg/m3

Ist das Universum dichter, zieht es sich wieder zusammen, ist es weniger dicht, expandiert es.

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 37

Urknalltheorie.

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 38

Astronomie ist schön.

Astronomiefreifach - Bestandteile des Kosmos. Folie Nr. 39

Astronomie ist schön.