Sonnenuntergang in Kassel (Lara Bendig)

Donnerstag, 19. November 2020

Die drei Zeitalter des Universums: Die Ära der Dunklen Energie

 

Post 1 (Einführung): 14.10.

Post 2 (Strahlungsära) 26.10. 

Post 3: (Materie-Ära) 13.11.

Die Ära der Dunklen Energie DE 

DE ist etwas, dass unseren Kosmos erfüllt, also untrennbar mit dem Raum im Vakuum existiert.

Wir wissen nicht, woraus DE besteht. Wir wissen nur, was DE macht: neuen Raum mit neuer DE.

Das ist der Grund für die Ausdehnung des Universusm und das ist der Grund dafür, dass die Dichte der DE immer gleich bleibt.

Materie dagegen wird nicht neu erschaffen, ihre Dichte muss sinken, wenn der Raum größer wird.

Und somit ist es unausweichlich, dass die Materiedichte unter die Dichte der DE sinkt und die DE die Kontrolle über den Kosmos übernimmt.

Davor müssen wir uns nicht fürchten, denn das hat schon stattgefunden, vor etwa 5 Milliarden Jahren.

Auf der Graphik von Post 1 sehen wir das wieder (wir sind ganz rechts...):

Cosmology for the Curious von Perlov und Vilenkin (Springer)

Die Materie führt anziehende Gravitation aus und hat bis zu diesem Zeitpunkt die Ausdehnung des Kosmos abgebremst.

Nun dominiert die DE und die macht den Kosmos größer, immer schneller, vielleicht sogar exponentiell und der Kosmos wird dann vielleicht auseinander gerissen.

Aber davon wird niemand im Kosmos etwas mitbekommen. Wieso?

 Die Größe des kosmischen Horizontes, also des Bereiches, den wir überblicken können, wächst propoprtional zur Zeit t:

In jeder Sekunde kommt eine Strecke von 1 Lichtsekunde (also 300 000 km) dazu.

Durch die exponentielle Aufblähung am Anfang (Inflation) ist der Kosmos eigentlich viel größer als wir überblicken können: 43 Milliarden Lichtjahre in jeder Richtung, jetzt, 14 Milliarden Jahre nach seiner Entstehung.

In der Strahlungsära ist der Kosmos mit  R(t) ~ √t gewachsen, also alle Abstände sind mit der Wurzel aus der Zeit t größer geworden (gemeint sind  die ganz großen Abstände zwischen Galaxienhaufen).

Das ist langsamer als das Wachstum des Horizontes, des überschaubaren Universums. Der wächst porportional zur Zeit t. Da aber viel mehr Kosmos da ist, als wir sehen, bedeutet das, dass in der Strahlungsära ständig neue Bereiche des Kosmos auftauchen.

Man sieht immer mehr vom Kosmos.

So ist es auch während der Materie-Ära: Große Abstände wachsen mit t2/3 

Das ist immer noch langsamer als der Horizont anwächst.

Nun sind wir in der Ära der DE. Abstände wachsen immer schneller, bald schneller als der Horizont anwächst.

Dann sehen unsere Nachfahren nicht immer  mehr vom größeren Kosmos, sondern immer weniger, ferne Galaxien und Galaxienhaufen schwinden aus der Sicht.

Und ganz zum Schluss bleibt nur noch unsere Galaxis als einzige sichtbar.

Kosmologen dieser fernen Zukunft werden ein seltsames Bild vom Weltall haben. Für sie ist unsere Galaxis das Universum.Und noch später, wenn die Ausdehnung exponentiell ist, wird es auch unsere Galaxis zerreißen und nichts von all ihren Sternen  bleibt sichtbar.

Unsere Nachfahren würden in die tiefe Leere der Dunklen Energie blicken. Und dabei würden sie spüren, wie auch diese DE an ihrem Planeten und schließlich an ihren Körpern zerrt und diese zerreißt.

Das ist das Ende.







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