Sonnenuntergang in Kassel (Lara Bendig)

Mittwoch, 30. Oktober 2019

The Trouble with Hubble

In Anlehnung an frühere Posts und die bisherige Serie über den Nobelpreis eine zusammenstellende Ergänzung:

Die Hubblezahl H beschreibt die Expansion des Universums.
Sie wird angegeben in km/Mpc pro sec.

1 Mpc (Mega-Parsec) sind 3,26 Millionen Lichtjahre.

Hubbles erste Vermessung des Universums ergab 500 km/Mpc pro sec, nach seiner Meinung sollte
der Kosmos in jeder Sekunde pro vorhandener Strecke von 3,26 Mill. Lichtjahren um 500 km anwachsen.

Wir lassen ab jetzt die Einheit von H weg, was die Zahlen angeben sollte klar sein:

Bisher kennen wir drei Methoden zur Bestimmung:

Die Größe der Ausdehnung wird über die Vergrößerung von Wellenlängen gemessen, die Entfernung mit jeweils unterschiedlichen Methoden:

Entfernungsmessungen mit Cepheiden (siehe Postreihe Himmelsleiter):
Man kennt die Leuchtkraft der Cepheiden und vergleicht mit der gemessenen Helligkeit und schließt auf die Entfernung.

Freedman 1995: 72 +/- 10%
Riess 1998: Entdeckung der Zeitabhängigkeit von H, also der beschleunigten Expansion
                    aktuelle Messungen 2019: 74 +/- 2%

Entfernungsmessung mit Roten Riesen:
In ihrer Entwicklung erreichen Rote Riesen eine maximale Leuchtkraft, die kann man messen und mit der Helligkeit vergleichen.
Freedman 2019: 69,8 +/- 2%

Mit Hilfe des Planck-Satelliten kann man die Temperaturverteilung im Urknallgas messen und daraus ebenfalls H zur damaligen Zeit bestimmen und mit einem Weltmodell auf den heutigen Wert hochrechnen.

Damit erreicht man 67,4 +/- 0,5%

Zwischen den Werten vom Planck-Satelliten und Riess gibt es einen signifikanten Unterschied. Die aktuellen Messungen von Freedman bringen keine Entscheidung, sie sind, wenn auch knapp, mit beiden Extremwerten verträglich.

Woran liegt das? Muss unser Weltmodell korrigiert werden?

Der nächste Nobelpreis wartet....










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