Neues aus der Kosmologie

[Bernhard]

Man trifft im www zur Zeit immer wieder auf Meldungen dieser Art:

Hubble-Konstante: Universum expandiert noch schneller als erwartet

[Bernhard]

und hier nochmal auf Spektrum.de:
Hubbles Konstante wird immer rätselhafter
Spannend.

[TomS]

Aus dem Artikel

Aus Sicht vieler Astrophysiker ist es noch zu früh, erneut eine Revolution auszurufen.

Schließlich dürfe man nicht vergessen, dass die beiden Messmethoden zur Hubble-Konstante zwei sehr verschiedene Zustände des Kosmos betrachten: Die Entfernungsleitermethode betrachtet das heutige Weltall und misst dessen momentane Expansionsrate. Sie beschränkt sich dabei auf einen vergleichsweise kleinen, »lokalen« Teil des Kosmos.

Der Mikrowellenhintergrund hingegen stammt aus einer Zeit, als das Universum gerade einmal 380 000 Jahre alt war und statt aus Galaxien nur aus Gas und Strahlung bestand. Bei der Analyse dieser Strahlung am heutigen Nachthimmel hat Planck also Strahlung im Blick, die sehr weit gereist ist und alle Epochen des Alls miterlebt hat.

Sowohl in zeitlicher als auch räumlicher Dimension sind die beiden Messungen also nicht direkt vergleichbar.

[Timm]

Eine weitere mögliche Abweichung durch Resultate jenseits der SN Ia Daten:


https://www.nature.com/articles/s41550-018-0657-z

Abstract
The concordance model (Λ cold dark matter (ΛCDM) model, where Λ is the cosmological constant) reproduces the main current cosmological observations1,2,3,4 assuming the validity of general relativity at all scales and epochs and the presence of CDM and of Λ, equivalent to dark energy with a constant density in space and time. However, the ΛCDM model is poorly tested in the redshift interval between the farthest observed type Ia supernovae5 and the cosmic microwave background. We present measurements of the expansion rate of the Universe based on a Hubble diagram of quasars. Quasars are the most luminous persistent sources in the Universe, observed up to redshifts of z ≈ 7.5 (refs. 6,7). We estimate their distances following a method developed by our group8,9,10, based on the X-ray and ultraviolet emission of the quasars. The distance modulus/redshift relation of quasars at z < 1.4 is in agreement with that of supernovae and with the concordance model. However, a deviation from the ΛCDM model emerges at higher redshift, with a statistical significance of ~4σ. If an evolution of the dark energy equation of state is allowed, the data suggest dark energy density increasing with time.

[Timm]

Zitat von Bernhard

und hier nochmal auf Spektrum.de:
Hubbles Konstante wird immer rätselhafter
Spannend.

Das erste Bild LambdaCDM hier zeigt das Auseinanderklaffen der Fehlerbalken der Messungen frühes Universum vs. heute, jeweils mit verschiedenen Methoden.

Soweit ich es verstehe, erhält man den für den ersten Fall den niedrigeren Wert für H_0 durch einen fit der Materiedichte mit dem LambdaCDM Modell. Dabei leitet sich die Materiedichte letztlich aus dem Schallhorizont ab.

Die hohe Auflösung des Planck Leistungsspektrum ist ja unbestritten. Aber woher nimmt man die Sicherheit, daß man den Schallhorizont richtig interpretiert?

[sirius]

Zitat von Timm

Das erste Bild LambdaCDM hier zeigt das Auseinanderklaffen der Fehlerbalken der Messungen frühes Universum vs. heute, jeweils mit verschiedenen Methoden.

Soweit ich es verstehe, erhält man den für den ersten Fall den niedrigeren Wert für H_0 durch einen fit der Materiedichte mit dem LambdaCDM Modell. Dabei leitet sich die Materiedichte letztlich aus dem Schallhorizont ab.

Die hohe Auflösung des Planck Leistungsspektrum ist ja unbestritten. Aber woher nimmt man die Sicherheit, daß man den Schallhorizont richtig interpretiert?

Zum “Schallhorizont” gibt es mittlerweile neue Erkenntnisse, wenn ich das richtig mitverfolge.

Sollten die neuen Erkenntnisse zutreffen, haben wir mehr Einblicke gewonnen. Zutreffendere Erklärungen über das, was die Ausdehnung wirklich antreibt, gehen damit aber nicht wirklich Hand in Hand.
Oder hab ich da was missverstanden?

[Timm]

Zitat von sirius

Zutreffendere Erklärungen über das, was die Ausdehnung wirklich antreibt, gehen damit aber nicht wirklich Hand in Hand.

Das Lambda-CDM Modell beschreibt das "wie" der Ausdehnung, nicht aber das "warum".

[TomS]

Na ja, das Lambda-CDM Modell basiert auf bestimmten Energieformen und deren Dynamik. Damit liefert es schon eine Begründung im Sinne eines „warum“. Wenn ich nur nur a(t) gebe, dann hast du nur das „wie“.

[Timm]

Warum liefert die Kenntnis der Energiedichten a(t)? Weil die ART das so beschreibt? Ich finde, dass die "warum" Frage tiefer reicht als die bloße Beschreibung eines physikalischen Phänomens.

[TomS]

Nun, die ART ist an der Stelle eine "Erklärmaschine". Wenn du die möglichen Energieformen - Inflaton, QGP, Nukleonen, Photonengas, kalter druckloser Staub ... - sowie die initiale Verteilung kennst, kannst du daraus die zukünftige Verteilung der Materie und die Geometrie also auch a(t) berechnen.

Genauso ist die Newtonsche Mechanik eine "Erklärmaschine"; sie liefert eine Begründung für die Keplerellipsen, während Kepler selbst sie nur beschreiben konnte.

Dass du bei den "Warum-Fragen" nie zu einer letzten Frage kommst, ist dabei schon klar.