Einführung in die Astronomie 1 - Persönliche...

I.1

1

EinfEinfüührunghrung in die Astronomie 1in die Astronomie 1

Von Von derder SonneSonne zumzum Rand des Rand des UniversumsUniversums

Michel Michel BregerBreger, Ernst , Ernst DorfiDorfiInstitut fInstitut füür Astronomier Astronomie

1180 1180 WienWien

Folie 21. Einleitung

Inhalt der Vorlesung, WS051. Einleitung2. Astronomische

Instrumente3. Koordinatensysteme,

Zeit, Kalender4. Unser Planetensystem5. Finsternisse6. Exoplaneten7. Strahlung und

Photometrie8. Spektroskopie

9. Hertzsprung-Russell-Diagramm

10. Strahlungsquellen11. Doppelsterne12. Veränderliche Sterne13. Aufbau und Entwicklung

der Sterne14. Endstadien der Sterne15. Stellare Aktivität16. Interstellares Medium

1. Prüfung: Mittwoch, den 30. November 2005

2. Prüfung: Mittwoch, den 25. Jänner 2006.

I.2


Entfernungen

1 pc = 3.09 · 1013 km= 3,26 Lj = 206264 AU

Erdbahn (1 AU) unter einem Winkelvon 1” gesehen

Parsec

1Lj = 9.46 · 1012 kmEntfernung, die dasLicht in einem Jahrzurücklegt

Lichtjahr

1 AU = 1.496 · 108 kmMittlerer Abstandzwischen Sonne-Erde

AstronomischeEinheit(Astronomical Unit)


Masse: M = 1,989 ·1030 kg

Radius: R = 696 000 km

Leuchtkraft: L = 3,86 · 1026 Watt

Oberflächentemperatur: Teff = 5700 K

Abstand (von Erde):

(Anf.Jänner) dMIN = 147,1 · 106 km

(Anf.Juli) dMAX = 152,1 · 106 km

Winkelgröße: a = 31’28” bis 32’32”

Scheinbare Helligkeit: mv= -26m,7

Absolute Helligkeit: Mv= 4m,87

Unser Stern, die Sonne

I.3


Die 9 Planeten um unsere Sonne


Sterne: Selbstleuchtende Gaskugel. Energie-Erzeugung meist durch Wasserstoffbrennen.

Was sind …?!?

Planeten: nichtselbstleuchtendeHimmelskörper, gravitativ an Sterne gebunden, nicht kleiner als Pluto.

Planetoiden: Meist felsige Kleinkörper mit unterschiedlichemGehalt an schweren Elementen. Durchmesser von 1.000 km bis unter 1 km.

Kometen: 5-20 km großer Kerne aus Gesteinsbrocken, Staub und gefrorenen Gasen(H2O, CH4, NH3, …) mit bis zu 100.000 km großer Gashülle.

I.4


Exoplanet um HD 209 458

• HST-Beobachtungen erlaubenpräzise Transitphotometrie, 4 Durchgänge beobachtet

• Stern: G0V (Sonne: G2V), d=47pc

• Stern mit R* = 1.146 ± 0.050 R• Planet mit Rp=1.347 ± 0.060 RJ

• P =3.524 Tage, a =0.0468 AU• Inklination: i = 86.68°± 0.14°• Keine Ringe oder Monde größer

als 1.8 Erdmassen entdeckt• Möglichkeit erdähnliche

Planeten zu entdecken

Brown et al. 2001


Stern- und Planetenentstehung

• Sterne entstehen durch einenGravitationskollaps aus interstellarenWolken

• Planeten entstehen in protostellarenAkkretionsscheiben, kein direkterKollaps aus dem interstellaren Medium

• Viele Details nach wie vor ungeklärt• Verbesserung und Verbreiterung der

Beobachtungsdaten notwendig• Diversität der Planeten (Masse,

Entfernung zum Zentralstern, Exzentrizität, chem. Zusammensetzung, etc.) deutet auf Wechselspiel zahlreicherProzesse

I.5


Sternentwicklung: Übersicht

• Planetenentwicklung sehr eng an Sternentwicklung gekoppelt

• Sterne entwickeln sich durchthermonukleares Brennen

• Änderung der chemischenZusammensetzung

• Nukleare Zeitskala: τnuc ∼10-4Mc2 / L,typische Zeiten liegen im Bereich von Milliarden Jahren

• Sonnenähnliche Sterne (um 1M ) werden zu ausgedehnten RotenRiesen

• Zahlreiche thermische und mechanische Instabilitäten


Sternentwicklung im HRD

• Sterne (außer WZ) decken ihre Leuchtkraft durch thermonukleare Reaktionen, Fusion schwerer Elemente

• Änderung der chemischen Zusammensetzung in den Brenn-zonen, Nukleosynthese, r-,s- und p-Prozesse

• Mischprozesse (Konvektion, Rotation) bringen schwere Elemente an die Oberfläche

• Massenverlust (stetig oder explosiv) bringt nuklear prozessiertes Material ins ISM

• Chemische Entwicklung des ISMnach Gautschy (2001)

I.6


Stellare Nukleosynthese:Zusammenfassung


Junge Sternhaufen

• Sternentstehung massearmer Sterne, sog. T-Assoziationen (T Tauri-Sterne), Vorhauptreihen-Objekte, Wechselwirkung mit ISM, Herbig-Haro-Objekte, Jets, …

• Offene Sternhaufen, lose gebunden, lösen sich auf, Gasreste und Staub vorhanden

• Offene Sternhaufen: Ø≈1…20pc, t<109Jahre

• Beispiele (Milchstraße): Hyaden (8•108Jahre), Pleiaden 6•107Jahre), h und χ Persei (106Jahre), …

• Beispiel: NGC1850, 40 bzw. 4•106

Jahre, junger Kugelhaufen, keine galaktische Entsprechung, SN-induzierte Sternentstehung von massearmen Sternen

ESO/VLT: NGC1850 in LMC

I.7


Interstellares Medium

• Komponenten: Sterne, Planeten, Gas, Staub, Strahlungs- und Magnetfelder, hochenergetische Teilchen, Strömungen

• Alle Energiedichten vergleichbar, zahlreiche, dynamische Wechselwirkungen, violent ISM

• Gas in mehreren Phasen im Druckgleichgewicht: kalt ↔ warm ↔ heiß

• ISM wesentlich durch Sternentstehungsrate bzw. Supernova-Rate kontrolliert

• Chemische Entwicklung einer Galaxie durch Anreicherung mit schweren Elementen aus den Endstadien der Sternentwicklung


Materiekreislauf

ISM, Wolken

Alte Sterne

PN

SNR

Weißer Zwerg

Neutronen-stern

Schwarzes Loch

JungeSterne

I.8


Supernovae als Standard-Kerzen

• Supernovae vom Typ Ia: Akkretionvon Wasserstoff auf einen Weißen Zwerg

• Form und Abfall der Lichtkurven auch theoretisch gut reproduzierbar

• Problem: SNe im frühen Universum könnten etwas andere Leuchtkräfte haben

• Zahlreiche empirische Korrelationen zwischen Form der Lichtkurve und maximaler Helligkeit

• Großangelegte Überwachungs-programme, heute mehr als 1 SN/Tag beobachtet

• SN-Rate in unserer Milchstraße: etwa 3 SNe/Jahrhundert

HST: SN1994D in S0-Galaxie NGC 4526


Galaktische Spiralstruktur

nach Georgelin & Georgelin 1975

• Position des Sonnensystems innerhalb der Galaxie: R0 = 8.5kpc, z0=15pc

• Spiralstruktur aus Hα- und HI-Messungen, Position junger Sterne, HII-Regionen

• 3 innere Arme,1 äußerer Arm gefunden

• Anstellwinkel der Arme zwischen 10° und 15°

• Milchstraße wahrscheinlich eine SAB(s)bc-Galaxie

Perseus-Arm

Sagittarius-Carina-Arm

Scutum-Crux-Arm

Norma-Arm

I.9


Sternhaufen-Vergleich: Offene Haufen - Kugelhaufen

250 M6·105 MMasse

12 M/L-Verhältnis in M /L

1 km/s7 km/sdispersion σ0

Geschwindigkeits-

10 pc50 pcGezeitenradius rt

2 pc10 pcMedianradius rh

1 pc1.5 pcKernradius rc

102 M pc-38·103 M pc-3Zentrale Dichte ρ0

Offener Haufen

KugelhaufenM7

HST: NGC 6093


Galaktische Verteilung von Kugelsternaufen mit d < 20 kpc

Konzentration zum galaktischen Zentrum

I.10


Dynamische Reibung

ESO: Illustration

• Gravitative Wechselwirkung:Fokussierung der Sternbahnen hinter dem Objekt

• Abbremsung der Bewegung führt zur Verschmelzung der Objekte, sog. merging

• Effekte beim Queren der galaktischen Scheibe besonders ausgeprägt

• Galaktischer Bulge zeigt verschiedene Sternpolulationen mit unterschiedlicher Metallizität


Heißes Gas im Halo

• Beobachtungen von diffusem ionisierten Gas (DIG) geringer Dichte (0.08 cm-3) außerhalb der galak-tischen Scheibe, sog. Reynolds-layer, Ausdehnung einige kpc

• Quelle der Ionisation(?): OB-Sterne, intergalaktisches Strahlungsfeld, Stoßwellen, Dissipation von Wellen

• Beispiel: NGC4631, edge-on Galaxie, diffuse Röntgen-Strahlung (blau-weiß), heißes Gas mit T=2 ...7•106K, stellare Strahlung auf die Scheibe beschränkt (rot-weiß)

CHANDRA/HST: NGC4631

I.11


CHANDRA: 0.8pc Ausdehnung

Topologie von Sgr A

• Unmittelbare Umgebung des galaktischen Zentrums (Sgr A*) weist Vielzahl von Quellen auf

• Thermische (Sgr A East) und nicht-thermische Strahlung (Sgr A West) in allen Wellenlängen

• Einfall von Materie auf SL, Auswurf von durch SN-Explosionen

• Stoßwellen, energetische Teilchen, Magnetfelder und intensive Strahlungsfelder


Wechselwirkung:LMC + SMC + MS

• Magellan'sche Wolken in einem gemeinsamen Orbit um die Milchstraße

• Dynamische Reibung verkleinert Abstand, merging

• Neben gravitativer Wechselwirkung: Gasströmung in Richtung der Milchstraße, sog. Magellan'scher Strom mit vG~ -200 km/s

• Folge des letzten Durchgangs durch die galaktische Scheibe

CISRO (1998): HI

I.12


Andromeda: M 31= NGC 224

• Spiralgalaxie vom Typ Sb• Entfernung: d = 670 kpc• Negative Radialgeschwindig-

keit: -270 km/s, d.h. merging mit der Milchstraße in etwa 5•109 Jahren, Bildung einer E-Galaxie?

• Radius: 24 kpc • Zahlreiche Begleiter: Zwerg-

Elliptische Galaxien, M32 = NGC221 und NGC205

• Synchrotronstrahlung von relativistischen Elektronen zeigt ringförmiges Magnetfeld, r~10kpc

MPIfR (Beck et al.): Pol. Strahlung, 6cm


M 33: HI-Gas

• Atomarer Wasserstoff zeigt großräumige Rotation der Galaxie, Entfernung: d=840 kpc

• 21cm-Bilder mit einer Auflösung bis 200pc, keine homogene Verteilung, zahlreihe HI-Löcher, komplexe Wechselwirkungen mit SNRs, stellaren Winden, etc.

• Radialgeschwindigkeit von M33: -179km/s• Rotationsgeschwindigkeit: Δv=200km/s • Einfluss der Dunklen Materie deutlich,

Rotationsbewegungen weit außerhalb des optischen Bildes, r~9.5kpc

NRAO: M33, HI-Doppler

NRAO: M33, HI + Opt.

I.13


Räumliche Verteilung der Lokalen Gruppe

nach Grebel 2000


M87: E1

Elliptische Galaxien

M110: E6

• Einheitlichere Sternpopulation, alte Sterne, SNe von Typ I

• Merging oder starburst am Beginn, Frage nach Struktur und Anfangsbedingungen, ob Spiralgalaxie oder Elliptische Galaxie entsteht

• Ursache der Helligkeitsverteilung: ~r1/4

• Form durch anisotrope Geschwindigkeits-verteilung, nicht durch Rotation, unrelaxierte Systeme

• ISM spielt eine untergeordnete Rolle, eher heißes Gas vorhanden

• Kühlere Phasen in geringer Menge, oftmals Rest von verschluckten Begleitern

NGC1319, E4

I.14


Wesentliche Elemente der Galaxien-Morphologie

Kern

Hülle Spiralarme

bulge

Halo aus dunkler Materie

Staub

M87, E1, Virgo cluster M83, SAB(s)c


Gezeitenwirkung

• Beispiel: Kollision von zwei Spiralgalaxien mit etwa gleicher Masse

• Nahe Vorbeigänge, Gas kollidiert in riesigen Stoßwellen

• Sternfelder durchdringen sich• Äußeren Arme werden zu sog.

Antennen auseinander gezogen, Radiobeobachtungen zeigen HI-Gas, keine Sternentstehung

RadiobeobachtungenCTIAO/NRAO/VLA: NGC4038

I.15


Kosmisches Wagenrad

• Ring mit 109 jungen Sternen, Expansion mit etwa 30km/s• Kollision vor etwa 2•108 Jahren• Durchmesser des Ringes etwa 46kpc• Beginnende Bildung neuer Spiralarme im Zentrum• Kometenartige Akkretion von Material, Bildung von Stoßwellen

Junge Sternhaufen

Massenakkretion

HST


Lokales Universum

I.16


Eigenschaften von Galaxienhaufen

• Dynamisch zusammenhängende Ansammlung von einigen 100 Galaxien

• Massereiche cD-Galaxie im Zentrum • Thermisches Gas mit einigen Millionen

Grad als Röntgenquelle • Dunkle Materie zum gravitativen

Zusammenhalt notwendig: 3- bis 10-fache Masse

• Beispiel: Hydra A-Haufen, gleichzeitig eine Radioquelle in d = 260 Mpc (z=0.054), einige hundert Galaxien, thermisches Gas mit Temperatur um 40•106 Grad und einer Ausdehnung von einigen Mpc

Optisch

Radio

Röntgen


Gravitationslinsen• Von Albert Einstein als Effekt der

Allgemeinen Relativitätstheorie im Jahr 1916 vorausgesagt

• Ablenkung der Photonen im Schwerefeld eines Körpers, erste Linse 1979 gefunden

• Historisch: Lichtablenkung im Schwerefeld der Sonne von 1.7" am Sonnenrand, Messungen 1919 während einer Sonnenfinsternis, heute auf 0.1% bestätigt

• Ablenkungswinkel α für eine Punktmasse M und einen Impaktparameter b: α = 4GM/c2b = 2Rs/b, mit Rs als Schwarzschildradius

VLA: MG1131+0456

HST

VLT: Abell 370

I.17


Dunkle Materie• Gravitationslinsen erlauben eine

direkte Messung der gravitativenMasse

• Bestimmung des Anteils an Dunkler Materie stimmt mit Abschätzungen aus dem Virial-Theorems und den Röntgen-Daten überein

• Abell 370 (z=0.375): Zahlreiche massereiche E-Galaxien, Hauptanteil am Linseneffekt durch die zwei E-Galaxien

• Rotverschiebung des Bogens: z=0.724, klare Demonstration, dass Linseneffekt vorliegt

ESO/VLT: Abell 370

HST: Kneib (1993)


Eigenschaften der GRBs

• 1967 durch Vela-Satelliten entdeckt• Maximale Emission im Gamma-

Bereich, d.h. neuartiges Phänomen, kein hochenergetischer Rest einer anderen Strahlungsemission

• Fluence: Fγ = Fluss•Δ t ~ 3•10-10 J m-2

• Quellenergie: E = 4πD2Fγ = 1033 J (für D = 400pc, galaktische Scheibe), E = 1038 J (für D = 55 kpc, LMC)

• Quellenergie bei extragalaktischer Entfernung: E ~ 1046 J (für D ~ 1 Gpc), entspricht etwa 100 SN-Explosionen

I.18


Hypernova

• Modell sog. Hypernova: Kollaps eines massereichen, schnell rotierenden Sterns zu einem SL

• E~1047 J durch Rotations-energie des SL

• Effiziente Konversion der Energie in γ-Photonen

• Beispiel: M101, ROSAT-Beobachtungen zeigen Remnants mit extrem großen Radien als Folge einer Hypernova (?)

• E~3•1046J (NGC5471B) bzw. E~1046J (MF83)

ROSAT:Chu et al. 1999


Quasare: Eigenschaften

• Entdeckung durch Maarten Schmidt 1963, stark verschobene Balmerlinien (3C273)

• Emissionslinien: Lyα, Balmer-Serie (Hα, Hβ, Hγ, CIV, zahlreiche verbotene Linien: [OIII] , [MgII], ...

• Dopplerprofile mit zwei Komponenten: Δv=103-104km/s bzw. Δv=100 - 300 km/s, BLR und NLR

• QSO: Quasistellares Objekt, Galaxienkern als Punktquelle, welche die Galaxie völlig überstrahlt

• Entfernteste Objekte, einige Quellen mit z>5• Leuchtkräftigste Objekte im Universum

3C295

Radio

Optisch

Röntgen

I.19


Quasare und Jets

• 3C273: Quasar und Jet bei z = 0.158

• Jets in zahlreichen Wellenlängen beobachtet

• Details der Strukturen nicht verstanden

• Ausdehnung bis zu 100 kpc

• Unterschiedliche physikalische Prozesse in den einzelnen Wellen-längen sichtbar

HST: 3C273


Quasar-Modell

• Zentrales massereiches Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie

• Sterne im nahen Orbit um das Schwarze Loch verdampfen durch Strahlung

• Sterne werden durch Gezeiten-kräfte zerrissen

• Akkretion des heißen Gases führt zu Röntgenemission

• MSL~ 108 M• Leuchtkraft: Akkretion von

etwa 1 M pro Jahr

I.20


Schwarze Löcher in Galaxien

• HST-Beobachtungen: von 30 nahen Galaxien zeigen 29 klare Signaturen von massereichen Schwarzen Löchern

• Korrelation zwischen der Masse des SL und des galaktischen Bulge

• Im Zentrum jeder Galaxie befindet sich ein mehr oder weniger aktives zentrales SL


Wirkungen Dunkler Materie

• Rotationskurven von Galaxien• Verteilung des neutralen Wasserstoffs• Schalen und Begleiter in Elliptischen

Galaxien• Galaxienhaufen: Bewegungen der Galaxien,

heißes Intercluster Gas• Gravitationslinsen: Lichtablenkung nur

durch gravitative Masse festgelegt • Galaxienentstehung in einem

expandierenden Universum• Großräumige Struktur des Universums VLA/WRST: M33,

21cm+Optisch

I.21


Vier Grundpfeiler der Kosmologie

• Die Standard-Kosmologie des Urknalls basiert auf vier beobachteten Grundpfeilern:

• Expansion des Universums, Rotverschiebung der Galaxien entdeckt durch E. Hubble

• Kosmische Hintergrundstrahlung als Überrest der Photonen des Urknalls, kein ausgezeichneter Punkt im Universum

• Primordiale Nukleosynthese, Bildung der leichten Elemente wie Deuterium, 3He und 4He

• Bildung der großräumigen Strukturen und der Galaxien aus statistischen Fluktuationen


Eigenschaften der Hintergrundstrahlung

• 1964: Zufällige Entdeckung durch Arno Penzias und Robert Wilson mit Hilfe einer Hornantenne der Bell-Laboratories bei einer Wellenlänge von λ= 7.35 cm (Nobelpreis im Jahre 1978)

• Extrem hohe Homogenität auf allen räumlichen Skalen, ΔI/I<10-4

• Spektrale Verteilung: Schwarzer Körper mit T=2.735±0.001K

• Mikrowellenhintergrund, in Rauschen des Fernsehers vorhanden (etwa 4%)

I.22


Deutung der 3K Hintergrundstrahlung

• Gamov (1948): Expansion nach dem Urknall muss sich als Hintergrund wiederfinden

• Gamovs Rechnung lieferte 5K als Temperatur der Strahlung

• Einer der Grundpfeiler moderner Kosmologie, d.h. jede Theorie des Universums muss 3K-Hintergrundstrahlung erklären

• Heute: Untersuchung der Fluktuationen auf allen Skalen, Festlegung zahlreicher kosmologischer Parameter


Kosmische Hintergrundstrahlung

• Älteste Photonen des Universums liefern:

Geometrie des UniversumsWeitere Expansion oder Kollaps des UniversumsAnteil an baryonischer Materie im UniversumAnteil an Dunkler Materie und Dunkler EnergieExpansionsrate des UniversumsAlter des UniversumsStruktur der primordialen Fluktuationen zur GalaxienbildungCOsmic Background Explorer

I.23


Probleme mit dem Urknall

• Theorie des Urknalls liefert keine Erklärung für den Vorgang selbst

• Keine Aussagen über die Menge an Materie und Strahlung im Universum

• Ursache der notwendigen primordialenFluktuationen bleibt unbeantwortet

• Antworten auf diese Fragen sind im Rahmen der bekannten Physik nicht zu finden

• Urknall ist in der Standard-Kosmologie durch eine unvermeidliche Singularität gekennzeichnet


Probleme der Standard-Kosmologie

• Topologie des Universums scheint flach zu sein, sehr spezielle Bedingungen

• Anfangsbedingungen: Ist unser Universum typisch?• Horizont-Problem: Warum ist unser Universum so

homogen, wenn der Großteil nicht kausal verbunden ist?

• Warum herrscht beim Urknall thermisches Gleichgewicht, Hintergrundstrahlung ein schwarzer Körper?

• Entstehung von Strukturen im Universum • Elementarteilchen-Theorien: Produktion einer

Unzahl magnetischer Monopole, die nicht beobachtet werden

I.24


Sehr frühes Universum

• Anfangszustand: Hot Big Bang, d.h. Entwicklung der Materie und Kräfte im Universum durch Abkühlung mit Symmetriebrechung festgelegt

• Alter: 10-34Sekunden: GUT-Symmetrie-Brechung, Trennung von Leptonen und Quarks, Inflationsphase, MGUT~10-4MPl

• Alter: 10-4 Sekunden: Bildung von Neutronen und Protonen, aber 109

Photonen pro Proton, big freeze, sog. Baryogenese

• Alter: 1 Sekunde: Entkopplung der Neutrinos,

• Alter: 15 Sekunden: Elektron-Positron-Annihilation, Elektronen bleiben übrig

• Alter: 1 Minute: Bildung von Wasserstoff und Helium


Entwicklung des Kosmos

• Entwicklung in Abhängigkeit vom Verhältnis der Dichte ρ zur kritischen Dichte ρc

• Inflation fordert ebenfalls unendliche Ausdehnung mit einem topologisch flachen Universum

• Beobachtungen schließen derzeit eine Umkehrung der Expansion, also den sog. Big Crunch, aus

• Kosmologische Konstante: Λ≠0, d.h. weitere Beschleunigung der Expansion,

• Frage: Konstanz von Λ

I.25


SN 1997ff

• Glück bei Hubble Deep Field, Chance dazu etwa 1:1000

• HST-Aufnahme: Supernova-Explosion in 3 Gpc Entfernung, entfernteste SN-Explosion

• Rotverschiebung liegt bei z=1.7, Grenze der HST-Beobachtungen bei z=2

• Kein nennenswerter Linseneffekt durch Vordergrundgalaxien

• Rötung des Lichts nicht durch Staub verursacht

HST: Riess et al 2001


Beschleunigte Expansion

• Messungen der SN-Leuchtkräfte, der kosmischen Hintergrund-strahlung, der Gravitationslinsen und der Galaxienhaufen treffen sich beiΩΛ≈0.6

• Wirkung der kosmologischen Konstante ab etwa 5 Milliarden Jahren

• Ausdehnung vollzieht sich immer schneller, Endzustand eines ebenen, leeren und sich unendlich ausdehnenden Universums

I.26


Zusammensetzung des Kosmos

• Anteil der baryonischen Materie (leuchtend und dunkel): ΩM=0.35

• Großteil der leuchtenden Materie als freier Wasserstoff und Helium, geringer Anteil in Sternen

• Schwere Elemente in Spurenvorhanden

• Großteil der baryonischen Materie durch ihre gravitative Wirkung nachgewiesen

• Kosmologische Modelle sollten Aufteilung im Universum erklären

HST/NASA: Riess et al 2001


WMAP 2003: Zusammenfassung

• Messung der Fluktuationen der kosmischen Hintergrund-Strahlung

• H0 = 71±3 km/s/Mpc• Ω = 1.02 ±0.02• Ωbary = 0.047• ΩCDM = 0.23 • ΩΛ = 0.73• Alter: t = 13.7 ±0.2 •109 Jahre• tReion = 200•106 Jahre, zReion = 17±5• Letzte Streuung nach 380 000

Jahren bei z = 1088±2

I.27


Ende des Universums

• Voraussetzung: Expansion setzt sich beschleunigt fort, konstante kosmologische Konstante

• Mittlere Dichte nimmt im Lauf der Zeit ab, Sternentstehung endet, keine Galaxienwechselwirkungen mehr

• Alter > 1015 Jahre: Verlöschen der Weißen Zwerge, eventuell Bildung von Schwarzen Löchern

• Alter > 1070 Jahre: Zerstrahlen der Schwarzen Löcher durch die Hawking-Strahlung

• Alter > 10120 Jahre: keine Aktivität, keine Photonen, sog. Dunkle Ära des Universums

Time-Magazine: June 2001

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