Bedeutet der große Rotverschiebungswert von Galaxien, dass sie weit entfernt sind?

Wenn die Rotverschiebungen von Galaxien groß sind, warum denken wir dann, dass sie weit entfernt sind?

Ich kenne das Gesetz von Hubble, die Tully-Fisher-Beziehung von Spiralgalaxien, die Faber-Jackson-Beziehung von elliptischen Galaxien und so weiter, aber sie scheinen den empirischen Regeln zu entsprechen.

Ich denke, dass der Wert der Rotverschiebung nur die Information über die Geschwindigkeit enthält, also könnten sie die Objekte sein, die sich mit hoher Geschwindigkeit in der Nähe unserer Galaxie bewegen.

Kommentar zur Frage (v2): Die zugrunde liegende implizite Frage von OP scheint zu sein: Wie messen wir experimentell radiale Entfernungen von der Erde zu verschiedenen Galaxien? Antwort: Durch die Verwendung sogenannter Standardkerzen .

Antworten (2)

Der Grund, warum angenommen wird, dass eine große Rotverschiebung einer großen Entfernung entspricht, ist, dass dies von der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt wird.

Wenn Sie ein paar vereinfachende Annahmen über das Universum treffen, können Sie Einsteins Gleichung für das Universum lösen, um ein Ergebnis zu erhalten, das als FLRW-Metrik bezeichnet wird . Dies sagt voraus, dass sich das Universum ausdehnt, und sagt voraus, dass die Rotverschiebung mit zunehmender Entfernung zunimmt.

Wir haben jedoch experimentelle Beweise für die Beziehung zwischen Rotverschiebung und Abstand. Zum Beispiel gibt es eine Art Supernova namens SN1a , für die wir die Helligkeit berechnen können. Da wir die Helligkeit kennen, können wir die von der Erde aus gesehene Helligkeit messen und daraus berechnen, wie weit die Supernova entfernt ist. Dann können wir die Rotverschiebung messen und die Beziehung zwischen Rotverschiebung und Abstand testen.

Die Messung der SN1a-Rotverschiebung ist die Art und Weise, wie dunkle Energie nachgewiesen wurde, denn wenn Sie das Experiment durchführen, stellen Sie fest, dass die Supernovae tatsächlich etwas weiter entfernt sind, als die Rotverschiebung vorhersagt, die sie sein sollten.

Irgendwie unabhängig, aber können Sie erklären, wie die Rotverschiebung von SN1a irgendetwas mit dunkler Materie zu tun hat? Ich hatte den Eindruck, dass dunkle Energie "entdeckt" wurde, als sie Schwierigkeiten hatten, die Umlaufgeschwindigkeiten von Sternen in Galaxien zu erklären.
@CaptainClaptrap Ich glaube, Sie verwechseln Begriffe. Eines der frühen Anzeichen für dunkle Materie stammte von Rotationskurven von Galaxien. Dunkle Energie und die beschleunigte Expansion des Universums werden von SNe Ia signalisiert, die keinen Einfluss auf unser Verständnis von Dunkler Materie hatten. Trotz der allgemeinen Verwendung des Wortes "dunkel", haben diese Dinge nichts miteinander zu tun. Wenn es immer noch Verwirrung gibt, können Sie vielleicht eine andere Frage eröffnen.
@John Rennie: Der wichtigste Grund zu glauben, dass sie weit entfernt sind, ist, dass sie klein und schwach sind, aber ansonsten nahen Objekten ähneln. Sie sind also offensichtlich weit weg. Wenn ich ein winziges Flugzeug vor meinem Fenster sehe, gehe ich nicht davon aus, dass es tatsächlich ein winziges Flugzeug ganz in der Nähe ist.
Aber hat Hubble dies nicht beobachtet, ohne eine Verbindung zur allgemeinen Relativitätstheorie herzustellen?

Der große Rotverschiebungswert von Galaxien tritt auf, weil sie aufgrund der Expansion des Universums verschwinden. Es wird immer mehr rot, weil sie sich immer weiter entfernen. Rotverschiebung und Blauverschiebung beschreiben, wie sich Licht ändert, wenn sich Objekte im Weltraum (wie Sterne oder Galaxien) näher oder weiter von uns entfernen. Das Konzept ist der Schlüssel zur Kartierung der Expansion des Universums.

Sichtbares Licht ist ein Farbspektrum, das jedem klar ist, der einen Regenbogen betrachtet hat. Wenn sich ein Objekt von uns entfernt, wird das Licht zum roten Ende des Spektrums verschoben, da seine Wellenlängen länger werden. Wenn sich ein Objekt nähert, bewegt sich das Licht zum blauen Ende des Spektrums, da seine Wellenlängen kürzer werden.

Bedeutet der große Rotverschiebungswert von Galaxien, dass sie weit entfernt sind?
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