Das Leben, das Universum und der ganze Rest. Corvin Zahn, Institut für Physik Universität Hildesheim
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1 Das Leben, das Universum und der ganze Rest Corvin Zahn, Institut für Physik Universität Hildesheim
2 Cosmologists are often in error, but never in doubt Lev Landau
3 Inventur
4 Sonnensystem mit Planeten Bild: NASA
5 der nächste Stern, unsere Sonne Bild:
6 Milchstraße sie enthält 300 Mrd Sterne, die eine große Spiralgalaxie mit Lichtjahren Durchmesser bildet 1 Lichtjahr ist die Strecke, die Licht in einem Jahr zurücklegt. Bild: Terrence Dickinson,
7 Andromedanebel, Nachbargalaxie in 2.6 Mio Lichtjahren Entfernung. Spiralgalaxie mit Lichtjahren Durchmesser, Mrd Sonnenmassen Bild: Tony and Daphne Hallas,
8 Sombrero-Galaxie, von der Seite gesehen. Staubwolken 28 Mio Lichtjahre entfernt Bild: NASA,
9 NGC1300 Balkengalaxie 69 Mio Lichtjahre entfernt Bild: NASA,
10 Abell Mrd Lichtjahre entfernt Bild: NASA, ESA, L. Bradley (JHU), R. Bouwens (UCSC), H. Ford (JHU), and G. Illingworth (UCSC),
11 Hubble Weltraumteleskop ca 570km über Erdoberfläche Bild: NASA,
12 Position des HUDF Bild:
13 HUDF, sternarme Stelle im Sternbild Fornax 1/10 Vollmonddurchmesser, 13 Millionstel des Himmels, Galaxien Bild: NASA/ESA/S. Beckwith(STScI) and The HUDF Team,
14 Licht ist nicht unendlich schnell: km/s oder etwas über 1 Mrd. km/h Es benötigt Zeit: Mond Sonne Pluto Alpha Centauri Zentrum der Milchstaße Andromeda-Galaxie entfernteste Galaxien 1,3 Sekunden 8 Minuten 6 Stunden 4 Jahre Jahre 2,5 Mio. Jahre 13 Mrd. Jahre 1 Lichtjahr = 9,5 Billionen km
15 HUDF, 1/10 Vollmonddurchmesser, 13 Millionstel des Himmels, Galaxien älteste Galaxien sind aus einer Zeit, als das Universum 500 Mio Jahre alt war.
16 Edwin Hubble, A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulea, PNAS 1929 Edwin Hubble Edwin Hubble Bild:
17 Hubble H 0 Key Project (2001) Freedman et al. (2001) Hubble (1929) 1 st tick mark Freedman et al. (2001) Final Results from the Hubble Space Telescope Key Project to Measure the Hubble Constant Bild: Wendy Freedman
18 Kopernikanisches Prinzip: Das Weltall sieht überall gleich aus oder Alles was man über die Erde sagen kann: Mostly Harmless
19 Bild:
20 Skalenfaktor heute Zeit seit dem Urknall
21 LH 95 Sternentstehungsgebiet Lichtjahre entfernt in den Großen Magellanschen Wolken Bild: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration, pr a/
22 spiralgalaxie ngc Mio Lichtjahre entfernt Bild: The Hubble Heritage Team (AURA/STScI/NASA),
23 SDSS: ( Sloan Digital Sky Survey: in der Mitte ist die Erde. Jeder Punkt ist eine Galaxie mit je etwa 100 Mrd Sternen (rote Punkte sind Galaxien mit älteren Sternen) der äußerste Ring ist in einer Entfernung v. 2 Mrd Lichtjahren. leere Keile kommen daher, dass dort unsere Milchstraße im Weg ist. Bild: M. Blanton and the Sloan Digital Sky Survey,
24 Andromedagalaxie zu dick!!! in der Andromedagalaxie ist mehr als 4 mal so viel Masse wie man sehen kann Bild: Queens Univ. (
25 Bullet Cluster 1/10 der Masse ist in der Plasma-Wolke (rot). Der Rest (blau) enthält die Galaxien und dunkle Materie The Astrophysical Journal, 648:L 109-L113, 2006 September 10 Clowe et al., A Direct Empirical Proof of the Existance of Dark Matter
26 Strukturbildung Universum dehnt sich aus und kühlt ab Materie klumpt zusammen Bild unten: Simulation A. Kravtsov, A. Klypin,
27 Materie im Universum Normale Materie (Atome aus Protonen, Neutronen, Elektronen) soviel wie ein Proton pro vier Kubikmeter plus fünfmal soviel Dunkle Materie! Suche nach bisher unbekannten Elementarteilchen
28 Bild: the guardian
29 Skalenfaktor heute Zeit seit dem Urknall
30
31 Expansion History of the Universe 1.5 Perlmutter, Physics Today (2003) relative brightness expands forever collapses Scale of the Universe Relative to Today's Scale After inflation, the expansion either first decelerated, then accelerated past...or always decelerated today future 10 redshift Billions Years from Today Bild aus: Paul Perlmutter, Supernovae, Dark Energy, and the Accelerating Universe, Physics Today, April 2003.
32 Dunkle Energie Die Expansion verläuft heute beschleunigt!
33
34 HUDF, sternarme Stelle im Sternbild Fornax 1/10 Vollmonddurchmesser, 13 Millionstel des Himmels, Galaxien
35 Arno Penzias (re) Robert Wilson Nobelpreis für Physik Bild: Alcatel-Lucent/Bell Labs
36 Der kosmische Mikrowellenhintergrund Jahre nach dem Urknall: Rekombination T>3000 C T < 3000 C Weltall undurchsichtig Weltall durchsichtig Strahlung aus dem frühen Universum: - damals 3000 C, heute 2,7 über dem absoluten Nullpunkt - gleichmäßig aus allen Richtungen bis auf kleine Schwankungen
37 Bild: NASA / WMAP Science Team,
38 1965:
39 COBE COBE-Satellit Bild: NASA,
40 1992: Bild: NASA / WMAP Science Team,
41 WMAP Bild: NASA / WMAP Science Team,
42 Bild: NASA / WMAP Science Team,
43 Bild: NASA / WMAP Science Team,
44 2003: Bild: NASA / WMAP Science Team,
45 Bild: NASA / WMAP Science Team,
46 4% Baryonen 23% dunkle Materie 73% dunkle Energie keine dunkle Energie keine dunkle Materie keine dunkle Energie l(l+1)c l / 2π [µk 2 ] l(l+1)c l / 2π [µk 2 ] l(l+1)c l / 2π [µk 2 ] l l l
47 Die Zusammensetzung der Welt
48
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