Kapitel 2: Kapitel 2: Beobachtbare Fakten Beobachtbare Fakten Amand Faessler, Tübingen Inhalt der Vorlesung „Moderne Kosmologie“. 1. 1 2. Von Aristoteles zu Kopernikus V Ait t l K ik Die beobachtbaren Fakten: Kosmologisches Prinzip; Hintergrundstrahlung; Rotverschiebung; dunkle Materie; Planck‘sche Strahlung. 3. Expandierendes Universum und seine Geometrie: Friedmann‐Gleichung. 4. Kosmologische Modelle. 5. Hubble‐Parameter, Kritische Dichte, Expansion und Kosmologische Konstante (Dunkle Energie). 6. Alter des Universums. 7. Dunkle Materie 8. Die Kosmische Mikrowellen‐ Hintergrundstrahlung 9. Das frühe Universum und die Bildung der leichten Elemente 10. Das Inflationäre universum und der Urknall Amand Fäßler Einheiten der Entfernung im Universum: • Lichtjahr [ly] = 9.46*1012 km ~ 10 (german) Billionen km = 10 (english) Trillion = 63 000 [AU] • Astronnomische Einheit [AU] = Abstand Erde‐Sonne = 150 Millionen km • Parsec [pc] = 3*1013 [km] = 3.26 [ly] Sonne AU 1 parsec = 1[pc] 3*1013 [km] = 3 [ly] Erdbahn Stern Galaxie M100 ähnlich unserer Milchstrasse 25 T 25 Tausend Lichtjahre d Li htj h L Lage der Sonne d S 25 000 Lichtjahre vom Zentrum vom Zentrum. 11 Sterne; ~10 1011 S Durchmesser ~100 [kly]; Rotationszeit ~ 250 Millionen Jahre Rotationszeit 250 Millionen Jahre A. Fäßler, RC RT‐TÜ 4. 6. 2007 4 COMA‐Haufen (cluster) im sichtbaren Licht etwa 10 000 Galaxien Entfernung etwa 100 Mpc = 300 Millionen Lichtjahre COMA‐Haufen im Röntgenlicht im Röntgenlicht ROSAT (Trümper); 95% Pl 95% Plasma Auch mit Plasma zu wenig Materie um den wenig Materie um den Cluster zusammen zu halten: halten: Dunkle Materie. FIRAS = Far Infrared Absolute Spectrometer FIRAS = Far Infrared Absolute Spectrometer Planck 1900 FIRAS 1992 Misst und vergleicht mit dem Spektrum der S h Schwarzkörperstrahlung (Planck‘sches Strahlungsgesetz). kö t hl (Pl k‘ h St hl t) = 1.35 [eV] 0 1 to 1 Nukleonen pro m 0.1 to 1 Nukleonen pro m**3 3 Ende von Kapitel 2: Ende von Kapitel 2: Beobachtbare Fakten