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Fragen zur Planck CMB-Karte 11 01. 2021 19:47 #80701

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Hallo,
eine Sache die sich mir nicht ganz erschließt welche Farbe auf der „Planck-Karte“ nun die überdichten bzw. die unterdichten Gebiete darstellt. Im Wissensbox Beitrag zum CMB liest man das bläulich kälter und rötlich wärmer im Vergleich zum Mittelwert bedeutet.

Weiter unten erfährt man das Photonen die in überdichten Regionen entstehen gravitativ rotverschoben sind, also kälter als der Mittelwert. Demzufolge müssten also die dichten Regionen blau und die dünnen rot dargestellt sein. Anders gesprochen: Die blauen Gebiete müssten quasi die „Saatkörner“ der heute bekannten Strukturen sein.

Weiter unten wird dann noch der „Kalte Dunkle Fleck“ durch ein vorgelagertes „Void“ (angeblich nur 3 LJ entfernt??) erklärt wo der Effekt gerade anders herum ist da die Photonen beim durchfliegen durch die Expansion Energie verlieren, die blaue Farbe also für eine vorgelagerte unterdichte Region steht.

Die Fragen sind nun:
Was für eine Farbe auf der Planck-Karte steht denn nun für „überdicht“ bzw. „unterdicht“ bzw. welche Farbe repräsentiert die „Saatkörner“ der uns heute bekannten Strukturen?
Wie kann ich unterscheiden ob ein Photon in einen überdichten Bereich entstanden ist oder nur einen unterdichten durchflogen hat? Wäre doch beides blau dargestellt oder?

Komme leider nicht allein vom Holzweg herunter:(.
VG Michael

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Fragen zur Planck CMB-Karte 11 01. 2021 21:46 #80704



sehr gut erklärt .
Folgende Benutzer bedankten sich: mf

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Fragen zur Planck CMB-Karte 11 01. 2021 23:43 #80707

Von Voids ist im Video nicht die Rede.

mf schrieb: Wie kann ich unterscheiden ob ein Photon in einen überdichten Bereich entstanden ist oder nur einen unterdichten durchflogen hat? Wäre doch beides blau dargestellt oder?

Ja im Prinzip schon. Aber die Auswirkung der Voids ist gering und nivelliert sich im Normalfall. Es muss sich also schon um eine ausgeprägt große Region handeln.

dass dieser Bereich eine Ausdehnung von rund 1,8 Milliarden Lichtjahren hat
Es wundert mich zwar, dass dies überhaupt sichtbare Auswirkungen haben sollte, aber es ist ja auch eine sehr große Region.

Ich hätte ja gedacht, dass das Licht auf Grund des geringeren Potentials in den Voids etwas schneller unterwegs ist und daher etwas weniger von der Expansion gedehnt wird, es müßte also energiereicher sein....hätte ich gedacht. Die Erklärung von (vermutlich) Andreas Müller in der Wissensbox überrascht mich daher. Auch Bild 7 habe ich sonst noch nirgends gesehen.

Die Erklärung im Zusammenhang mit der Frage nach dem "Nullsummenspiel" ist schwer verständlich. Der Integrierte Sachs-Wolfe-Effekt sollte nach naiver Anschauung der normalen Rotverschiebung entsprechen und diese nicht verstärken. Das muss ich alles einmal nachrechnen, um es zu verstehen.

wiki:
flacht das Gravitationspotential ab, während das Photon die Anisotropie passiert
Die Änderung des Potentials hat ja nicht wirklich Einfluss auf die Frequenz des Lichtes. Das sieht höchstens lokal so aus.

Vorsicht, ich schreibe vereinfacht ohne Wurzelzeichen ³x=³√x , wenig Klammern 1/4r²π=1/(4r²π) , statt Vektorpfeil v¹=v⃗

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Fragen zur Planck CMB-Karte 12 01. 2021 00:43 #80711

ra-raisch schrieb: V
Ich hätte ja gedacht,

Ich habe jetzt erst in der Wissensbox weiter gelesen:....

So weit so gut. Doch mittlerweile haben weitere Untersuchungen dieser Himmelsregion ergeben, dass in der dem kalten Fleck vorgelagerten Himmelregion zwar eine geringere Galaxiendichte vorherrscht, dort gleichzeitig aber auch Bereiche mit besonders hoher Materiedichte vorkommen. Nach Ansicht der Forscher ist damit die „Void-Idee“ nur noch schwer zu verteidigen.


Na also, da haben wir es ja!
Nichts mit Abkühlung in den Voids!

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Fragen zur Planck CMB-Karte 12 01. 2021 11:02 #80713

Integrierter Sachs-Wolfe-Effekt
Während der Propagation der Photonen durch das Universum treffen sie weiter auf die Anisotropien der baryonischen Materie. Im Fall eines statischen Universums würden die Photonen aufgrund der Energieerhaltung beim Verlassen einer Anisotropie dieselbe Energie wieder aufnehmen, die sie beim Eintritt in die Anisotropie abgegeben haben. Da sich das Universum in der Zeit jedoch ausgedehnt hat, flacht das Gravitationspotential ab, während das Photon die Anisotropie passiert. Dies ist der integrierte Sachs-Wolfe-Effekt, dargestellt durch den Term

Die Beschreibung ist schon nicht objektiv, weil die Photonen nämlich global gesehen weder Energie abgeben oder verlieren noch aufnehmen oder gewinnen, es sieht nur lokal so aus.

Soweit ich das sehe, kann es (für die lokal gemessene Wellenlänge bei gleichartiger Erzeugung) nur auf drei Faktoren ankommen, das Potential bei Erzeugung, das Potential beim Empfang und die Dehnung während des Transports (z-Faktor ~ 1/a Skalenfaktor ~ Rezessionsgeschwindigkeit + Pekuliargeschwindigkeit)
λ' = λ·σ'a'/σ
Was sonst während des Transportes passiert, sollte keine Rolle spielen, weil es sich herausdividiert. Die Reihenfolge von Potentialänderungen ist vollkommen egal, wie bei einer Bergwanderung der Höhenunterschied am Ende nicht von Bergen und Tälern auf dem Weg abhängt. Der einzige Untschied könnte im Alter des Photons begründet sein, was aber für die Rotverschiebung ebenfalls keinen Unterschied bewirken dürfte, sofern die Temperatur einheitlich homogen war, da grundsätzlich immer gilt 1/T~a.

Als zusätzliche lokale Ursache kommt allenfalls eine damalige (last scattering) individuelle Pekuliargeschwindigkeit in Betracht..

Allerdings könnte die Reionisierung in dichten Gebieten eine Rolle spielen. Auf Grund gravitativer Bindung könnte der Weg durch die Voids länger sein als durch dichtere Regionen.

Je länger man darüber nachdenkt, desto komplexer. Dennoch überwiegen meine Zweifel an einer Wirkung der Voids auf die Rotverschiebung.

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Fragen zur Planck CMB-Karte 12 01. 2021 22:38 #80725

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Danke erstmal für die Antworten!

Bin fast beruhigt das ich nicht der einzige bin den das verwirrt;)

Ich bilde mir ein gehört zu haben das der Beitrag von Jörn Müller stammt, bin mir aber nicht sicher.

Die 3 Lichtjahre Entfernung des theoretischen Voids sind bestimmt ein Druckfehler, sonst wäre das ja näher als Proxima Centauri...
Was die Farbgebung angeht so verstehe ich den Beitrag so das die blauen Regionen die überdichten darstellen. Die Photonen müssen ja erst aus dem Gravitationstrichter heraus und werden rotverschoben bzw. kälter. Aber ich habe es in diversen Artikeln auch schon anders herum gesehen. Bin immer noch verwirrt:huh:

Naja vieleicht haben wir Glück und es gibt nochmal einen Kommentarcheck

PS: Das oben genannte Video habe ich schon einmal gesehen. Meines Erachtens wurde da aber bloß erklärt was warm und kalt ist und nicht was welcher Dichte entspricht. Vieleicht habe ich es auch bloß überhört...

Schönen Abend erstmal!
VG Michael

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Fragen zur Planck CMB-Karte 13 01. 2021 00:39 #80729

mf schrieb: Was die Farbgebung angeht so verstehe ich den Beitrag so das die blauen Regionen die überdichten darstellen. Die Photonen müssen ja erst aus dem Gravitationstrichter heraus und werden rotverschoben bzw. kälter.

So ist es korrekt.

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Fragen zur Planck CMB-Karte 13 01. 2021 20:34 #80756

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Mein Fehler...

ich habe es einfach überhört, "heinzendres" hatte vollkommen Recht. Herr Gaßner hat es in diesem Video klar und deutlich erklärt. Hier noch mal der Link zur Stelle im Beitrag.



Vielen Dank noch mal an alle!

MfG Michael

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Fragen zur Planck CMB-Karte 13 01. 2021 20:38 #80757

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Schade, bei mir funktioniert das mit dem Link nicht das man direkt zur besagten Stelle springt... Ab Zeitindex 10:30 kommt die Erklärung.

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Fragen zur Planck CMB-Karte 14 01. 2021 21:43 #80776

mf schrieb: Bin fast beruhigt das ich nicht der einzige bin den das verwirrt;)

Ich habe lange darüber nachgedacht und bin zu folgendem Schluss gekommen:

In meinen Augen kann nur die Zeit bzw die Weglänge eine Rolle spielen. In den Voids bewegt sich das Licht schneller als im Potential und kommt daher aus größerer Entfernung. Größere Entfernung bedeutet aber stärkere Expansion und daher größere Rotverschiebung.

Verglichen mit der Bergwanderung ist das, wie wenn zwei Wanderer gleichzeitig ankommen, die wegen unterschiedlicher Wege auch aus unterschiedlicher Koordinaten-Entfernung und daher unterschiedlichem Höhenunterschied kommen. Mehr oder weniger Berge und Täler auf dem Weg führen also nur zu einer Verzögerung und damit zu einer Auswahl unterschiedlicher Entfernungen.

Die anderen angeführten Erklärungen erscheinen mir nicht plausibel. Es ist ganz egal, wodurch sich das Potential verändert, das Licht ändert seine Frequenz bzw Energie sowieso nicht sondern wird nur wegen der lokalen Zeitdilatation im Potential (sowie Rezessionsgeschwindigkeit) unterschiedlich empfunden.

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