Welche Rotverschiebung wird zur Bestimmung der Hubblekonstante verwendet?

Ich denke, sie messen die kosmologische Rotverschiebung, um sie im Gesetz von Hubble-Lemaître zusammen mit der zu berechnenden Entfernung zu verwenden H 0 . Ist das richtig oder verwenden sie (auch) die Doppler-Verschiebung?

H 0 gibt an, wie schnell sich das Universum ausdehnt, daher finde ich es logisch, dass wir die kosmologische Rotverschiebung messen. Aber die Galaxien entfernen sich (aufgrund des Hubble-Flusses) von uns, bekommen sie also eine zusätzliche Doppler-Verschiebung?

Antworten (1)

Der Begriff "Hubble-Fluss" bezieht sich auf die homologe Expansion des Weltraums und die daraus resultierende Rezession aller Galaxien voneinander (wenn sie nicht nahe genug sind, um gravitativ gebunden zu sein). Dieser Effekt verursacht die "kosmologische Rotverschiebung", dh die Rotverschiebung, die Licht von fernen Galaxien auf seinem Weg durch den Weltraum erreicht.

Neben dieser Bewegung voneinander weg haben Galaxien eine sogenannte Eigengeschwindigkeit , also eine Bewegung durch den Raum. Diese Bewegung fügt der kosmologischen Rotverschiebung eine zusätzliche Dopplerverschiebung hinzu, entweder zu größeren oder kleineren Wellenlängen, je nach Richtung.

Ob Sie diese beiden Arten der Rotverschiebung als grundlegend unterschiedlich ansehen oder nicht, ist meines Erachtens nicht trivial. In den meisten Lehrbüchern werden sie als zwei verschiedene Dinge beschrieben, wobei ersteres mit der Dynamik des Raumgefüges zu tun hat und letzteres mit Bewegungen von Emittern und Beobachtern zu tun hat. Aber in Wirklichkeit ist es vielleicht gar nicht so anders. Beispielsweise argumentiert der walisische Kosmologe Geraint Lewis , dass die kosmologische Rotverschiebung gewissermaßen als Summe unendlich vieler infinitesimal kleiner Dopplerverschiebungen interpretiert werden kann ( Lewis 2016 ). Auf der anderen Seite argumentiert der amerikanische Physiker Sean Carroll , dass der Begriff der Raumerweiterung dennoch ein äußerst nützliches Konzept ist ( Carroll 2008 ).