Uitdijen van het heelal

[gouwepeer]

Het uitdijen van het heelal word naar ik weet bewezen door roodverschuiving van verre sterrenstelsels.

Nou vraag ik me het volgende af:

Het licht van verre sterrenstelsels kan er miljarden jaren over hebben gedaan om ons te bereiken. Het kan dus zijn dat dat het uitdijingssnelheid van toen was.

Is er waterdicht bewijs dat de expansie van het heelal sneller gaat naar mate de tijd vordert?

We zien namelijk alleen de uiteindelijke roodverschuiving, niet op welk punt de roodverschuiving is begonnen.

[jkien]

De roodverschuiving van dichterbij gelegen objecten is meetbaar. Het verband tussen roodverschuiving en afstand blijkt ongeveer een rechte lijn te zijn. De helling van de lijn wordt de Hubbleconstante genoemd; omdat die voor de meeste afstanden gelijk is moet de expansiesnelheid bijna overal hetzelfde zijn. De Hubbleconstante blijkt redelijk constant, maar kosmologische afstandsmeting is lastig in de astronomie. Dus waterdicht is het niet.

[Perseus]

Het kan dus zijn dat dat het uitdijingssnelheid van toen was.

Nee, dat klopt niet. Cosmologische roodverschuiving is een cumulatief effect: een lichtbundel die van een sterrenstelsel vertrekt zal onderweg meer en meer roodverschoven worden ten gevolge van de uitdijingssnelheid op dat moment. Dus als het licht uiteindelijk ons bereikt, heeft het een roodverschuiving die iets zegt over de totale uitdijing, vanaf het moment dat het licht vertrok tot nu.

Met andere woorden, als je twee supernova's hebt op verschillende afstanden, dan zal het verschil in hun roodverschuivingen iets zeggen over de uitdijingssnelheid in de periode tussen het uitzenden van de verste lichtbundel en het uitzenden van de dichtstbijzijnde bundel.

Door genoeg supernova's waar te nemen, kan je hun afstand plotten in functie van roodverschuiving, de zogenaamde "luminosity distance - redshift relation", wat niets anders is dan een observationele versie van de Hubblewet. Op basis van een cosmologisch model kan je daar een theoretische curve aan fitten, die verschillende cosmologische parameters bevat (o.a. de hoeveelheid donkere materie, donkere energie, de Hubbleconstante,...). En de beste fit (in combinatie met andere waarnemingen) blijkt een heelal te zijn dat versneld uitdijt.

Is er waterdicht bewijs dat de expansie van het heelal sneller gaat naar mate de tijd vordert?

Ja, dat bewijs is behoorlijk sterk. Het is belangrijk om te weten dat er veel meer waarnemingen zijn, met name van de microgolf-achtergrondstraling en van clusters van sterrenstelsels, die alle cosmologische parameters vastleggen. De supernova waarnemingen zijn slechts een stukje van de puzzel. Het is de combinatie van al die verschillende soorten waarnemingen waaruit men kan opmaken dat het heelal versneld uitdijt.

[Hiddo]

Ik wil graag iets weten over het uitdijen van het heelal m.b.t de vorm van het heelal.

Is de term uitdijen dan wel correct als we er vanuitgaan dat het universum rond is.

Ze komen elkaar weer tegen in een rond universum als de uitdijing van de ruimte minder snel gaat als de clusters onderling van elkaar af bewegen.(of zie ik dit verkeerd?)

Ik bedoel,

Is het aangetoond dat de ruimte uitdijdt of dat alleen de sterrenclusters onderling van elkaar weg drijven in een vaste ruimte?

En als de ruimte uitdijdt .Zal dit dan met dezelfde snelheid gaan als dat de sterrenclusters onderling van elkaar af drijven?

[ZVdP]

Is het aangetoond dat de ruimte uitdijdt of dat alleen de sterrenclusters onderling van elkaar weg drijven in een vaste ruimte?

Het eerste. Zonder expansie is het moeilijk te verklaren waarom alle sterrenstelsels zich radiaal van ons afbewegen, tenzij de aarde precies in het centrum staat, wat mij een zeer onwaarschijnlijke assumptie lijkt.

En als de ruimte uitdijdt .Zal dit dan met dezelfde snelheid gaan als dat de sterrenclusters onderling van elkaar af drijven?

Je zal je vraag preciezer moeten stellen. Die twee getallen kan je niet rechtstreeks met elkaar vergelijken, aangezien ze in verschillende grootheden worden uitgedrukt.

expansie in (km/s)/Mpc, of dus in 1/s

en snelheid natuurlijk in m/s

[Hiddo]

Ik vind het moeilijk om mijn vraag met een rekenvoorbeeld te stellen.

Ik probeer het te visualiseren in mijn hoofd zonder berekeningen.

Een berekening is nodig om iets te bewijzen/verklaren.

Ik probeer het nog is,

De gemeten afstanden van verschillende lichtgevende objecten in ons heelal hebben ons het idee gegeven dat het

heelal sneller uitdijdt.

-Het heelal dijdt dus mogelijk sneller uit,maar zal deze versnelling de onderling gelegen sterrenstelsels ook beinvloeden ?

-Zullen zijn met dezelfde snelheid van elkaar drijven als de snelheid waarmee het heelal uitdijdt?

Als dit zo is zal het heelal een einde hebben.

Ik had namelijk een gedachten over dat de sterrenclusters minder snel uit elkaar drijven als dan dat het heelal uitdijdt en dus ooit elkaar weer tegenkomen wat resulteert in een oneindige cyclus.

Deze cyclus zal trouwens steeds langer duren naarmate het heelal verder uitdijdt.

Is maar een gedachten !

[Hiddo]

ik bedoel het net andersom!

snelheid waarmee sterrenstelsel van elkaar af bewegen gaat sneller als dan het heelal uitdijdt.

foutje.

[ZVdP]

Het lijkt me moeilijk om daar een antwoord op te geven, aangezien we eigenlijk weinig weten hoe het universum eruit ziet en wat er mee gaat gebeuren in de toekomst. Is het heelal eindig of oneindig, gekromd of vlak, hoe zal de expansie evolueren...

Maar hoe het er nu uitziet is dat de sterrenstelsels verder en verder van elkaar afbewegen, zonder dat iets hen stopt.

Locaal gezien blijft er nog wel cohesie door de zwaartekracht. Het Andromeda stelsel en onze melkweg bijvoorbeeld bewegen zich naar elkaar toe, wat mogelijk tot een botsing kan leiden in de toekomst.

[Neutra]

Het eerste.

U stelt hier, dat de (onstoffelijke, mathematische) ruimte uitdijt en dat de spiraalnevels niet uit elkaar bewegen, begrijp ik.

Ruimte zelf is niet waarneembaar. Hoe kunt u dan zo stellig beweren, dat het de ruimte zelf is die uitdijt.

[ZVdP]

Omdat we de gevolgen ervan kunnen wel waarnemen.

-optie 1, expansie van de ruimte: de roodverchuiving is recht evenredig met de afstand.

-optie 2, eigen snelheid van de sterenstelsels: de roodverschuiving is evenredig met de snelheid.

Het gevolg van optie 1 is wat we waarnemen.

Nu, als je een theorie kan opstellen die ervoor zorgt dat er een correlatie is tussen de snelheid van een sterrenstelsel en de afstand van dat sterrenstelsel tussen ons, dan kan je ook optie 2 nemen. Maar zo'n theorie is er niet, of althans niet algemeen aanvaard door de mainstream wetenschap.

Blijft natuurlijk nog altijd het punt dat ik eerder heb aangehaald, namelijk dat alle sterrenstelsels zich van ons verwijderen, ongeacht in welke richting we kijken. Dit is automatisch consistent met optie 1. Voor optie 2 zul je weer een verklaring moeten zoeken.

[Hiddo]

Weet niet of het in dit onderwerp past maar wil graag ook wat duidelijkheid hebben over donkere materie tijdens dit verschijnsel.

Donkere materie zou zich vooral bevinden om en nabij sterrenclusters/stelsels.

Is donkere materie gewoon een deel materie rond een nabij een sterrencluster dat we niet kunnen zien.

En als de sterrenstelsels recht evenredig uitdijen met het heelal dat voorkomt uit een oerknal (centrum) hoe kan het dan dat er sterrenstelsels naar elkaar toe bewegen binnen deze uitdijing.

Uitdijing is vanuit een middelpunt begonnen en gaat alle richtingen uit,maar niet terug richting het centrum.

Iemand een idee.

[ZVdP]

Donkere materie is een theorie om de rotatie van sterrenstelsels te verklaren. Sterren roteren rond het centrum van hun sterrenstelsel, maar we zien dat de snelheid van deze sterren eigenlijk te groot is. Volgens de weteen die we kennen, zouden deze sterren moeten wegvliegen met deze snelheid.

Dus de theorie is dat er extra materie is, die we echter nog niet hebben waargenomen, om de snelheid van de sterren te verklaren.

Op kleine schaal is er weinig te merken van de uitzetting van de ruimte. De objecten rondom ons heen vallen niet uit elkaar doordat de atoombindingen op deze schaal veel sterker zijn dan dat de expansie ze uit elkaar rukt.

Zo lukt dat soms ook nog op veel grotere schaal. Als je zeer grote massa's neemt, wat sterrenstelsels hebben, dan kan het zijn dat de gravitatiekracht tussen twe sterrenstelsels groot genoeg is om hen bij elkaar te houden en eventueel naar elkaar toe te laten komen.

Je hebt wel een verkeerd beeld van die expansie. Hierbij mag je niet denken in termen van centrum van waaruit alles uitdijt.

Elk punt in de ruimte is gelijkwaardig. Op alle locaties ziet de expansie er hetzelfde uit.

Laten we het misschien proberen te verduidelijken met een voorbeeldje.

Elk sterretje stelt een punt voor in de ruimte, die ik nu voor de eenvoud 1 dimensionaal heb genomen. En ik heb elk punt genummerd

Dit is de situatie nu:

Code: Selecteer alles

123456789

*********

Door de expansie van de ruimte zullen de punten uit elkaar gaan en als het ware 'nieuwe' ruimte tussen elkaar creëren.

Als we nu lang genoeg wachten, dan ziet de situatie er nu zo uit:

Code: Selecteer alles

1 2 3 4 5 6 7 8 9

*****************

Tussen elke twee naburige punten voordien is er extra ruimte tussen gekomen.

Laten we bijvoorbeeld de situatie bekijken vanuit punt 5. Elk punt staat in de laatste situatie verder dan in het begin. 4 en 5 stonden vlak naast elkaar, maar nu staat er 1 sterretje tussen. De afstand tussen 3 en 5 was oorspronkelijk 1 sterretje, maar die is nu toegenomen tot 3 sterretjes. De afstand tot 2 waren 2 sterretjes, nu 5.

Nog eens op een rijtje:

We bereken de snelheid van elk punt ten opzichte van punt 5 door de huidige afstand te verminderen met de oorspronkelijke afstand.

de snelheid van 4 is (1-0)=1 sterretje per tijdseenheid

de snelheid van 3 is (3-1)=2 sterretjes per tijdseenheid

de snelheid van 2 is (5-2)=3 sterretjes per tijdseenheid

Je ziet dat hoe verder het punt oorspronkelijk van 5 afstond, hoe sneller dat punt zich van 5 verwijdert.

Nu kan je hetzelfde verhaal overdoen vertrekkende vanuit punt 8. En je zal hetzelfde vinden. Alle punten verwijderen zich van punt 8 met een snelheid die evenredig is met de afstand tot punt 8.

Zo zal de snelheid van 7 gelijk zijn aan 1, die van 6 gelijk aan 2, van 5 gelijk aan 3.

Identiek als bij punt 5. En eender welk punt je neemt.

Zo zie je dat vanuit elk punt de situatie er hetzelfde uitziet. En kan je nu een centrum aanwijzen van de uitzetting? Nee. De uitzetting gebeurt in elk punt van de ruimte, op dezelfde manier.

[Hiddo]

Je hebt de oerknal.

Vanuit deze geexpandeerde singulariteit is de ruimte onstaan.

Alles wat er net na de oerknal is ontstaan verspreidt zich in alle richtingen met dezelfde snelheid en dijdt dan ook uit met dezelfde snelheid.

Zou het kunnen dat sommige sterrenstelsel elkaar tegenkomen tijdens deze uitdijing en elkaar beinvloeden en dus niet meer met dezelfde snelheid als het heelal uitdijen zelfs van richting veranderen en zo zelf botsen onderling.?

[ZVdP]

Dat is mogelijk. Op voorwaarde dat ze dicht be elkaar staan.

[Hiddo]

Welke theorie wordt tegenwoordig beschouwd als meest waarschijnlijke en waarom?

-Heelal bereikt een kritisch punt van uitdijen en stort geleidelijk weer in elkaar tot een singulariteit.

-Heelal bereikt een kritisch punt van uitdijen en zal met ongelooflijk veel kracht uit elkaar scheuren.

-Heelal bereikt geen kritisch punt en blijft uitdijen tot alles afgekoelt.