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THEMA: Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert?

Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 16 02. 2020 14:38 #65310

Hallo,
...ich hätte da mal eine Frage zu Galaxien, da ich leider in der Literatur zu meinem Problem keine Angabe finde. Vielleicht weiß aber auch einer wo es steht... :)
In dem Fall, sorry.

Häufig sieht man Fotos in der Literatur, oder im Netz, von besonders eindrucksvollen Galaxien. Jedoch findet sich niemals eine Angabe dazu, ob diese Fotos zeitlich korrigiert wurden. Mit zeitlicher Korrektur meine ich die Interpolation der Position aller Sterne einer Galaxie, auf einen gemeinsamen Index der Raumzeit.
Beispiel, man betrachtet die Andromedagalaxie, die geneigt zum Betrachter, im Raum liegt: Der vordere Stern(1), der der Erde am nächsten gelegen ist, bekommt den Zeitindex 1. Betrachtet man nun den hinteren Stern(2), der um den Durchmesser der Galaxie weiter weg von der Erde liegt, so sollte dessen Position um die Laufzeit des Lichtes kompensiert werden, um ihm den Zeitindex 1 zuordnen zu können. Stern(2) liegt also in Drehrichtung der Galaxie, weiter vorne, als es auf dem Bild den Anschein hat.

Erst wenn diese Positions- Interpolation für alle Sterne der Galaxie durchgeführt wurde, die nicht im Zeitindex 1 liegen, hat man meiner Ansicht nach, erst ein geometrisch reales Bild von der Galaxie erstellt, egal in welchem Spektrum man diese auch betrachtet. Somit lassen sich dann auch erst dann Aussagen über die Geometrie und die gravitativen Wechselwirkungen aufstellen? Die Positionsberechnung ist dabei nicht ganz trivial, denn man muss die Position des Sterns in Zukunft interpolieren, unter Beachtung der örtlichen, zu der Raumzeit gültigen gravitativen Kräfte...

Ebenso frage ich mich, ob man es in den 60ger Jahren, als Frau Rubin aus fotografischen Daten auf Rotationskurven schloss, die Positionskorrektur jedes einzelnen Sterns schon durchführen konnte und ob dies berücksichtigt wurde? Waren die Computer damals schon so weit?

Sind diese Fotos bzw. die Positionen der Sterne dort nicht zeitlich korrigiert, so würde ich in Zweifel ziehen, ob sich überhaupt etwas über die Dynamik von Galaxien und letztendlich zur Aussage der Rotationskurven und der ominösen schwarzen Materie aussagen lässt, den die Datenbasis wäre dann schon falsch. Oder..., sagen wir, nicht ganz korrekt.

Viele Grüße,
Peter
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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 16 02. 2020 15:01 #65313

peter.maus@gmx.net schrieb: Die Positionsberechnung ist dabei nicht ganz trivial, denn man muss die Position des Sterns in Zukunft interpolieren, unter Beachtung der örtlichen, zu der Raumzeit gültigen gravitativen Kräfte...

Ich spreche insoweit nicht aus Erfahrung, aber:

Dies ist für die erzielbare Genauigkeit nicht nötig. Der Durchmesser einer Galaxie von ein paar zigtausend Lichtjahren fällt bei den fraglichen Geschwindigkeiten kaum ins Gewicht. Auch das genaue Zentrum muss man nicht berechnen sondern ergibt sich bereits aus der Optik. Aber ansonsten muss natürlich schon die Pekuliargeschwindigkeit beobachteter Objekte berücksichtigt werden. Bei Galaxien genügt es aber, Sterne zu beobachten, die sich tangential zu uns bewegen, dann beschränkt sich die Rotverschiebung auf Gravitation (ART) und Zeitdilatation (SRT), der viel größere Dopplereffekt fällt dann weg. Es verbleibt natürlich der Dopplereffekt aus der Bewegung der Galaxie.

Aber zu den Fotos:
Die Aufnahmen sind ganz sicher nicht "zeitlich korrigiert". Dies spielt aber allenfalls für eine scheinbar unterschiedliche Dichteverteilung ein Rolle, ähnlich wie beim Dopplereffekt. (Blauverschiebung ~ gedehnte Abstände, Rotverschiebung ~ verkürzte Abstände)

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 16 02. 2020 15:04 #65314

Für Rotationskurven benötigt man doch eigentlich nur die Geschwindiggkeit und den Abstand zum Galaxienkern.

Die Geschwindigkeit kann man über die Rotverschiebung bestimmter Spektrallinien ermitteln.

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 16 02. 2020 15:48 #65317

peter.maus@gmx.net schrieb: Der vordere Stern(1), der der Erde am nächsten gelegen ist, bekommt den Zeitindex 1. Betrachtet man nun den hinteren Stern(2), der um den Durchmesser der Galaxie weiter weg von der Erde liegt, so sollte dessen Position um die Laufzeit des Lichtes kompensiert werden, um ihm den Zeitindex 1 zuordnen zu können. Stern(2) liegt also in Drehrichtung der Galaxie, weiter vorne, als es auf dem Bild den Anschein hat.

Warum sollte der "vordere" Stern den Zeitindex 1 bekommen? Das Zentrum der Galaxie eignet sich dafür viel besser. Dann hat man nämlich "vorn" Minus und "hinten" Plus. Das gleicht sich aus.

Ich will jetzt nicht wiederholen was Rainer und Claus schon geschrieben haben.
Die Fotos sind nicht irgendwie korrigiert, bei der Auswertung wird man jedoch die Unterschiede sicher richtig berücksichtigen wenn sie relevant sind. Davon sollte man ausgehen.

Ich hatte mal eine in ähnliche Richtung gehende Frage bezüglich dessen wo Sterne in einer sich bewegenden Galaxie das Massezentrum sehen bzw. spüren...

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 16 02. 2020 18:14 #65323

Merilix schrieb: Ich hatte mal eine in ähnliche Richtung gehende Frage bezüglich dessen wo Sterne in einer sich bewegenden Galaxie das Massezentrum sehen bzw. spüren...


Das Zentrum ergibt sich beispielsweise aus den Rotationsgeschwindigkeiten der Sterne.

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 16 02. 2020 18:28 #65324

ClausS schrieb:

Merilix schrieb: Ich hatte mal eine in ähnliche Richtung gehende Frage bezüglich dessen wo Sterne in einer sich bewegenden Galaxie das Massezentrum sehen bzw. spüren...

Das Zentrum ergibt sich beispielsweise aus den Rotationsgeschwindigkeiten der Sterne.

Der Punkt war ja: das sollte sich verschieben wenn sich die ganze Galaxie bewegt und 100.000 Jahre (radius*c) sind ne lange Zeit die sich das Zentrum der Galaxie von einem Ende weg und auf das andere zubewegt. Ich glaub ein vorläufiges Ergebnis damals war: wenn das überhaupt eine Rolle spielt dann nur sehr wenig...
Ich weis nur nicht so 100%ig wie ich das (visuell anschaulich) mit dem Relativitäsprinzip unter einen Hut bringe. Das ist aber im Moment nicht so wichtig.

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 17 02. 2020 18:01 #65380

Die Rotationsgeschwindigkeit bezieht sich auf die mittlere Geschwindigkeit der Galaxie bzw. der Geschwindigkeit des Zentrums.

(Ich fürchte, das war nicht dein Punkt)

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 19 02. 2020 02:03 #65443

Merilix schrieb: Der Punkt war ja: das sollte sich verschieben wenn sich die ganze Galaxie bewegt und 100.000 Jahre (radius*c) sind ne lange Zeit

Die Geschwindigkeiten der Sterne sind in der Größenordnung von 1/1000 der Lichtgeschwindigkeit, d.h. bei 100.000 Jahren müsste die Position grob geschätzt um 100 Lichtjahre korrigiert werden.

Das kann (wie schon Andere hier gesagt haben) für die meisten Anwendungen vernachlässigt werden, Bei Fotos mit Sicherheit (man müsste schon sehr genau hinschauen, um überhaupt den Unterschied zwischen "original" und "korrigiert" zu bemerken). "Aus dem Bauch" heraus würde ich das auch für die anderen hier erwähnten Fälle sagen, aber da lasse ich mich ggf. gern korrigieren.

Ach ja: Näher am Zentrum sind die Geschwindigkeiten größer, aber eben auch der Abstand zwischen "(1)" und "(2)" geringer, da geh ich mal von aus, dass auch da eine Korrektur nicht viel ändert.

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 19 02. 2020 12:52 #65469

Hallo und vielen Dank für die zahlreichen Antworten.

trotzdem, ich finde es sehr schade, dass man offenbar bisher keine Berechnung des Geometrie einer Galaxie zu einem bestimmten Zeitindex erstellt hat. Alles was es dann an unkorrigierten Bildern gibt, ist also ein willkürlicher, zeitlicher Mix aus unterschiedlichen Epochen und damit genaugenommen nicht aussagefähig.

Anm.: Hätte ich den Anspruch, als außerirdischer Besucher, den Farbcode einer irdischen Ampel zu analysieren und würde stets mit langen Belichtungszeiten arbeiten und so zeitlich überblenden, so wäre das Ergebnis ernüchternd. Der Sinn der Ampel bliebe mir verborgen.
Klar kann man sagen, wen kümmert das. (...besser nicht als Fußgänger)

Meine Motivation drüber nachzudenken war:

1.) der Determinismus von Laplace, hier angewandt auf Sterne von Galaxien… Jedoch, wenn die wahre Position der Sterne absolut und relativ nicht interessiert (weil niemand das mal berechnet), kann dieser niemals Anwendung finden.

2.) die Veränderung von gravitativen Kräften, gerade in Randgebieten der Galaxien z.B. bei Konjunktion von Sternen (zur Echtzeit dieser)… und letztendlich mögliche weitere Erkenntnisse für Aussagen über die ominöse „dunkle Materie“.

3.) ...und letztendlich, Fotos von Galaxien, eine Aussagekraft zu verleihen, da die absolute Geschwindigkeit von Sternen …
4,75 km/s → Abweichung sichtbarer – falscher Ort 2,24e13km (ist doch schon mal was)

Viele Grüße,
Peter

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 19 02. 2020 13:17 #65470

peter.maus@gmx.net schrieb: 4,75 km/s → Abweichung sichtbarer – falscher Ort 2,24e13km (ist doch schon mal was)

2,24e13km sind ca. 0,0024 Lichtjahre. Du hast dich aber sicher verrechnet, denn 4,75 km/s ist weniger als die Umlaufgeschwindigkeit der Erde um die Sonne. Sterne sind in Galaxien meist noch deutlich schneller unterwegs.

Aber wie schon gesagt: Größenodnungsmäßig 100 Lj bei 100.000 LJ Durchmesser, das fällt nicht auf. Und eine Ungenauigkeit in der dritten Stelle ("2. nach dem Komma") dürfte in den aufgeführten Berechnungen auch hinzunehmen sein

Die Genauigkeit eines Laplaceschen Dämons ist sowieso nur ein Ideal, das nicht erreicht werden kann, schon wegen Quantenfluktuationen. Und bei Vielkörper-Simulationen von sich gravitativ beeinflussenden Objekten sind schon Rechenungenauigkeiten kleinster Art für exakte Vorhersagen fatal, denn langfristig gibt es auch da so was wie einen "Schmetterlingseffekt" - ein übersehener Zwergstern, und das Ergebnis weicht irgendwann total von der Realität ab. Bei noch längeren Zeitabständen reicht auch ein nicht erfasster Komet ...

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 19 02. 2020 15:58 #65472

peter.maus@gmx.net schrieb: Alles was es dann an unkorrigierten Bildern gibt, ist also ein willkürlicher, zeitlicher Mix aus unterschiedlichen Epochen und damit genaugenommen nicht aussagefähig.

Wie kommst du denn da drauf das das nicht aussagefähig sei?
Selbstverständlich wissen die die Leute die Bilder für ihre Forschung auswerten wie sie zu lesen sind. Die sind ja nicht blöd.
Das ist ja kein ungeordneter Mix aus verschiedenen Epochen.

Und mal im Ernst, so wahnsinnig verschieden sind die Epochen auch wieder nicht. Maximal liegen die Sterne 200.000 Jahre auseinander.

peter.maus@gmx.net schrieb: 3.) ...und letztendlich, Fotos von Galaxien, eine Aussagekraft zu verleihen, da die absolute Geschwindigkeit von Sternen …
4,75 km/s → Abweichung sichtbarer – falscher Ort 2,24e13km (ist doch schon mal was)

Was meinst du was passieren würde wenn jemand ein Paper über Forschungsergebnisse veröffentlichen will bei denen dies relevant ist und solche Fehler macht?

assume good faith

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 19 02. 2020 16:20 #65474

Ja das stimmt wahrscheinlich.... sorry

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 20 02. 2020 22:04 #65541

Natürlich spielt die Zeitdilatation bei der Sternenumlaufgeschwindigkeit eine Rolle. Die Galaxie kann ich als invariantes Geschwindigkeitssystem betrachten. Dann ist zu berücksichtigen die Umfangsgeschwindigkeit des Sterns, Gravitation der Galaxie und ihre Pekuliargeschwindikeit, welche ich vektoriell in Bezug zu ihrer Drehachse einbeziehen muss. Wenn die Umlaufzeit sich ändert, ändert sich auch die rechnerisch erforderliche gravitativ erforderliche dunkle Materie. (Gerade die in einer Galaxie weit außen liegenden Sterne bewegen sich ja alle zu schnell). Mich würde schon wundern, wenn unsere Astrophysiker das nicht berücksichtigt hätten. Einen großen Unterschied wird es allerdings auch nicht machen, weil bei Geschwindigkeiten bis 100 T km/s der Lorentzfaktor nahezu bei 1 bleibt, aber die Zeitdilatation komplett zu vernachlässigen wäre schon ein fataler Fehler.
lg Harald

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 21 02. 2020 17:46 #65571

Hallo Harald,

danke auch für diese komplexe Antwort.
Letztendlich geht es mir damit, wie mit meinem Anspruch an das korrigierte Foto. Zu erwarten wäre nicht unbedingt gravierende Änderungen, aber wurde es denn mal gemacht / gerechnet / berücksichtigt?
VG Peter

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 21 02. 2020 21:15 #65581

So ganz allgemein halte ich nicht viel davon Fotos "korrigierend" zu verfälschen. Denn dann wären das keine Fotos mehr sondern "nur" noch bildliche Darstellungen, etwas das schonmal durch einen Filter aus theoretischen Annahmen gegangen ist wie das Bild zu korrigieren sei.

Original bleibt Original... und noch nichtmal das ist richtig. Die Originalaufnahmen werden mit Technik gemacht die entsprechend der Empfindlichkeiten der verwendeten Sensoren filtert (und die müssen gut dokumentiert sein).
Es muss schon den Forschern überlassen werden die Bilder so zu korrigieren wie es für ihren Zweck erforderlich ist. Derartige Korrekturen werden dann dokumentierter Bestandteil der Forschungsarbeit und Andere die das begutachten schauen ob die Richtig und ausreichend waren. (So sollte es zumindest sein und ist oft auch so)

assume good faith

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 22 02. 2020 10:31 #65594

Hallo, ich bin etwas unsicher, ob ich wirklich richtig verstanden wurde.

...nun ja, da wo die Laufzeit des Lichtes von der oberen und unteren Geometrie des Gegenstandes, den man ablichten möchte, differiert, kann man glaube ich nicht den gleichen Maßstab anlegen, wie an ein irdisches Foto. Ein laufzeitverschobenes Bild ist immer verzerrt in allen Parametern, elektromagnetisch wie auch hinsichtlich seiner gravitativen Wirkung, so meine These.

Nun sind die Änderungen wahrscheinlich klein, wie hier ja schon mehrfach angemerkt. Aber kann man sich es leisten, vermeintlich kleine Abweichungen des Ortes einer großen Anzahl an gravitativ wirkenden Objekten zur einheitlichen Raumzeit (Zeitindex 1 or whatever) zu ignorieren? Und wie wirkt sich dies auf die Berechnung der Verteilung der ominösen „Dunklen Materie“ dann aus?

Das war der eigentliche Hintergrund meiner Frage.

Und by the way, wenn man die Positionen der Sterne schon korrigiert, so käme dabei ein (zugegeben korrigiertes) Foto heraus, von dem man sagen könnte, so sah die Geometrie des ganzen Objektes einmal wirklich aus. Wäre doch auch mal was, als diese temporalen Langzeitbelichtungen, die akkumuliert alles aufsammeln, was während der Dauer der Laufzeit d.L. je vor der Linse war.

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 22 02. 2020 11:00 #65598

peter.maus@gmx.net schrieb: Nun sind die Änderungen wahrscheinlich klein, wie hier ja schon mehrfach angemerkt. Aber kann man sich es leisten, vermeintlich kleine Abweichungen des Ortes einer großen Anzahl an gravitativ wirkenden Objekten zur einheitlichen Raumzeit (Zeitindex 1 or whatever) zu ignorieren?

Wie schon angedeutet, das hängt immer von der Fragestellung ab um die es geht. Derartige Verzerrungen sind mit Sicherheit relevant wenn es z.B. um die Form von Spiralarmen geht die man untersucht.

peter.maus@gmx.net schrieb: Und wie wirkt sich dies auf die Berechnung der Verteilung der ominösen „Dunklen Materie“ dann aus?

Meiner Ansicht nach garnicht. Denn man darf nicht übersehen: Soviel wie aus einem Bildausschnitt rechts rauswandert, soviel wird auch links wieder reinwandern. Egal ob man nun die vordere Kante betrachtet oder die Hintere. Auch auf die Messung der Relativgeschwindigkeiten dürfte das keine Auswirkung haben (ich denke die wird man eh eher an den seitlichen Rändern mittels Dopplereffekt messen)

peter.maus@gmx.net schrieb: Und by the way, wenn man die Positionen der Sterne schon korrigiert, so käme dabei ein (zugegeben korrigiertes) Foto heraus, von dem man sagen könnte, so sah die Geometrie des ganzen Objektes einmal wirklich aus.

Könnte man das? Nein. Man müsste hinzufügen "unter der Annahme das die Galaxie in einem bestimmten Winkel zu uns steht". Keiner war dort um nachzusehen ob das wirklich stimmt.

Und hey, als Laie der sich manchmal über solche Bilder freut fände ich es langweilig wenn die alle nur in einer berechneten Draufsicht zu sehen wären. So wie sie sind haben sie was Echtes und wirken authentisch.

assume good faith

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 29 02. 2020 15:26 #65942

Light-time correction is a displacement in the apparent position of a celestial object from its true position (or geometric position) caused by the object's motion during the time it takes its light to reach an observer.
en.wikipedia.org/wiki/Light-time_correction
By convention, light-time correction is not applied to the positions of stars, because their motion and distance may not be known accurately.

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 01 03. 2020 09:38 #65971

Hallo,

nach dem Artikel wird die Lichtzeitkorrektur, die „planetarische Aberration“ nicht angewendet, weil die Position der Sterne im jetzt nicht bekannt ist?

Ein eher schwaches Argument, wir ich meine, da sich die Positionen doch recht leicht berechnen ließen. So entgehen einem doch so die tatsächlichen-, also auch die Relativpositionen der Sterne untereinander.

Ich hatte den Artikel wohl übersehen, insofern danke.

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 01 03. 2020 10:08 #65974

peter.maus@gmx.net schrieb: Hallo,

nach dem Artikel wird die Lichtzeitkorrektur, die „planetarische Aberration“ nicht angewendet, weil die Position der Sterne im jetzt nicht bekannt ist?

Nö. Die Aberration (hervorgerufen durch die Bewegung der Erde) ist was anderes als die Korrektur wegen der Laufzeits des Lichts, steht ja auch im Artikel. Und für die Laufzeitkorrektur gilt: Im Sonnensystem (Planeten, Monde) kann sie angewandt werden, aber

By convention, light-time correction is not applied to the positions of stars, because their motion and distance may not be known accurately.

Die Bewegung quer zur Blickrichtung ist nur schwer zu messen, und der Abstand kann häufig auch nur geschätzt werden. Damit sind die beiden Parameter, die zur Berechnung der Lichtkorrektur notwendig sind, meist nicht genau genug bekannt, um sie korrekt durchzuführen.

Bei nahen Sternen ist die Bewegung Quer zur Blickrichtung größer (in Winkelgrad gemessen) und die Laufzeit kürzer, da ist das Problem nicht so groß. Aber ist es sinnvoll, auf einer Fotoplatte einige Sterne zu korrigieren, und den Rest nicht, obwohl man leicht abschätzen kann, dass die Zahl der zu korrigierenden Positionen eigentlich mindestens dreimal so groß ist? Oder sollte man da, wo die Daten zu ungenau sind, einfach raten?

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 01 03. 2020 10:11 #65975

peter.maus@gmx.net schrieb: Ein eher schwaches Argument, wir ich meine, da sich die Positionen doch recht leicht berechnen ließen. So entgehen einem doch so die tatsächlichen-, also auch die Relativpositionen der Sterne untereinander.

Es ist sicher besser, sich an Konventionen zu halten, um nicht als Fälscher in die Geschichte einzugehen.

Wenn Du jedes einzelne Pixel einer Aufnahme anders positionieren willst, bleibt von der Aufnahme gar nichts übrig. Die Rotverschiebung jedes einzelnen Pixels sagt nichts über die Bewegungsrichtung. Rotverschiebung wird durch klassischen Doppler, Bewegungsdilatation, Gravitation des Sterns und Gravitation der Galaxie verursacht. Lauter Unbekannte, die man nur durch grobe Annahmen schätzen könnte. Wenn man sich auf klassischen Doppler beschränkt, ist die Rotverschiebung richtungsabhängig. Selbst wenn man sich dann auf eine Geschwindigkeit festlegt, hängt die Korrektur wieder von der Entfernung ab.

Das mag ganz interessant sein, wenn man Abweichungen einer Galaxie von einer scheinbaren Form ergründen will. Als standardisierte Bildkorrektur wäre es jedenfalls nicht geeignet.

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 01 03. 2020 23:32 #66008

Man wird wohl unterscheiden müssen ob ob es um einzelne Sterne in der Milchstraße geht oder um eine ganze Galaxie die man eh nicht auf einzelne Sterne auflösen kann. (von wenigen Außnahmen abgesehen)

Im Ursprungspost ging es um Galaxien.

Die Beobachtungsdaten sollten auf gar keinen Fall irgendwie korrigiert in den Datenbanken abgespeichert werden.
Wenn es der konkrete Forschungsgegenstand erfordert (und eben auch nur dann) sollten wir darauf vertrauen das die dafür notwendigen Korrekturen schon gemacht und in der Publikation dokumentiert werden.

peter.maus@gmx.net schrieb: Aber kann man sich es leisten, vermeintlich kleine Abweichungen des Ortes einer großen Anzahl an gravitativ wirkenden Objekten zur einheitlichen Raumzeit (Zeitindex 1 or whatever) zu ignorieren?

Die Antwort ist: Manchmal Ja, manchmal Nein.
Man sollte schon darauf vertrauen das die Leuten die damit beschaftigt sind ihr Handwerk verstehen.
Wir Laien können überhaupt nicht abschätzen was hinter solchen Forschungsarbeiten an akribischer Kleinarbeit steckt, welche Überlegungen da im Detail angestellt werden welche Korrekturen notwendig sind und welche nicht.

Falls deine Englischkenntnisse das zulassen ein kleiner Tipp:
Einen Eindruck kann man sich verschaffen wenn man einfach mal die eine oder andere Publikation auf sich wirken lässt. Damit meine ich keine Talkshows, Hochglanzvideos oder Zeitungsartikel die an Laien gerichtet sind sondern richtige wissenschaftliche "Papers".
Dabei ist nichtmal nötig jedes Detail auch zu verstehen. Es reicht schon sich einen groben Überblick zu verschaffen was da so alles untersucht und berücksichtigt wird.

PS:

peter.maus@gmx.net schrieb: ...kann man sich es leisten...

BTW: Wer ist eigentlich "man" ?
Ganz ehrlich? Vor wenigen Jahren hatte ich in einigen Fragen noch eine ähnliche Denkweise. Dahinter steckt jedoch nur das Vorurteil (dessen man sich garnicht bewust ist) man hätte es mit Fachidioten zu tun die natürlich blind für das für uns Laien ja soo Offensichtliche sind. Das ist natürlich Quatsch. vielmehr ist es die eigene Unwissenheit was wirklich gemacht wird. Wenn man selbst anfängt etwas weiter hinter die Kulissen zu schauen relativiert sich da so einiges.

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 03 03. 2020 20:51 #66131

Mhh, Leute danke dass ihr euch damit auseinandersetzt.
Aber ich möchte es gerne mal genau wissen... Nicht dass wir hier am Ende sagen: ... wird schon alles richtig sein...

Ich finde, dass die Wissenschaft sich viel zu wenig hinterfragt. Insofern nochmals drei Thesen...

These 1:
Alle optischen Fotos, in welchem Spektrum auch immer, Messungen der Dopplerverschiebunungen etc., ohne zeitkorrigierte Position sind, - streng genommen (...) - falsch, aber zweifelsohne schön anzuschauen und definitiv eine gute Astro- photographische Arbeit. Aber eben streng wissenschaftlich inkorrekt.

These 2: Was ist ein Original, was ist eine Fälschung?
Das hängt vom bewegten Objekt ab. Ein Foto eines nicht laufzeitrelevanten bewegten Objektes ist korrekt und keine Fälschung. Es sollte nicht korrigiert werden (Photos von Menschen, Planeten, einzelne Sterne usw.)

Ein Foto zeigt stets ein Objekt an einem Ort in Relation anderer Orte.

Das Foto eines laufzeitrelevanten bewegten Objektes, beispielsweise einer rotierenden Galaxie, ist schlicht zeitlich in „normalen photographischen Aufnahmen“ nicht definiert weil es eine willkürliche Akkumulation von Photonen unterschiedlicher zeitlicher Indizes ist. Kommt es auf die tatsächlichen Orte der einzelnen Pixel, Objekte, Sterne an, um z.B. auf die örtlichen und gravitativen Zusammenhänge zu schließen, dann ist es (meiner Meinung nach) unerlässlich, die Objekte einem Zeitindex zuzuordnen, um die durch die während der Laufzeit des Lichtes zurückgelegte Strecke des Objektes auf die korrekte Position des sich bewegenden Objektes zu schliessen und diese auf dem Photo zu korrigieren. Das ist dann keine Fälschung sondern bildet Objekt zum normierten zeitlichen Index ab. Alle anderen Fotos sind Fälschungen, wobei der Fälscher die Laufzeit ist.

Beispiel: Legt man den Index 0 in die Mitte der Galaxie und korrigiert die Positionen der Sterne hinter dem Zentrum in Bewegungsrichtung und vor dem Zentrum (aus Blinkwinkel Erde) entgegen der Bewegungsrichtung, erst dann erhält man ein Foto, was Eingang in Datenbanken erhalten darf (ich drücke das bewusst mal etwas prägnanter aus).

These 3: Kann man es sich leisten...?
Die Änderungen der Position sind eher gering, aber vorhanden. Die 3 bis 4-dimensionalen Relativpositionen jedes einzelnen Objektes, integriert über den Abstand zum Zentrum (Index 0), sind in Summe zahlreich, da die Anzahl der Objekt groß ist.

Dieser Effekt betrifft alle Messungen, also jegliche Strahlung, Dopplerverschiebungen, Gravitationswellen und gravitative Effekte UND alle Schlüsse die man daraus zieht. Überlagert man diese Effekte so würde man, wie ich befürchte, unscharfe Schlüsse ziehen. Und ich frage: „Kann man sich das leisten“?

Ich bin Astro-Laie und gehe davon aus, das es genau so gemacht wird.
Und ich würde es außerordentlich schätzen, wenn nun jemand antwortet: „Ja genau so machen wir das jeden Tag, wenn wir versuchen aus Fotos von Galaxien Schlüsse zu ziehen.“

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 03 03. 2020 23:44 #66141

peter.maus@gmx.net schrieb: Das Foto eines laufzeitrelevanten bewegten Objektes, beispielsweise einer rotierenden Galaxie, ist schlicht zeitlich in „normalen photographischen Aufnahmen“ nicht definiert weil es eine willkürliche Akkumulation von Photonen unterschiedlicher zeitlicher Indizes ist. Kommt es auf die tatsächlichen Orte der einzelnen Pixel, Objekte, Sterne an, um z.B. auf die örtlichen und gravitativen Zusammenhänge zu schließen, dann ist es (meiner Meinung nach) unerlässlich, die Objekte einem Zeitindex zuzuordnen, um die durch die während der Laufzeit des Lichtes zurückgelegte Strecke des Objektes auf die korrekte Position des sich bewegenden Objektes zu schliessen und diese auf dem Photo zu korrigieren.

Es kommt eben darauf an, worum es geht.

Bei Aufnahmen von Galaxien geht es um den optischen Gesamteindruck. Da muss man wohl nichts korrigieren.

Bei der Berechnung von Gravitation kommt es auch nicht auf den unmittelbaren Ort der einzelnen Sterne an, sondern auf die Masse innerhalb eines Radius. Dieser sollte sich ja bei stabilen Orbits nicht verändern, jede Korrektur müßte ja sowieso von stabilen Orbits ausgehen .... in der Regel wird dies aber wohl ohnehin eher statistisch berechnet, also durch Extrapolation von repräsentativen Ausschnitten.

Wozu sollte also eine Korrektur notwendig sein? Allenfalls für die Beobachtung von einzelnen Sternen bzw deren Bahn. Hierbei werden die nächsten Nachbarn von Interesse sein, die nicht so arg weit entfernt sind, da muss man nichts korrigieren ....

Strahlung, Dopplerverschiebungen, Gravitationswellen müssen sowieso für einzelne Objekte berechnet werden, die dann auch einer Entfernung zugeordnet werden. Und diese Bestimmungen sind sowieso gar nicht so genau möglich.

Also ich will damit sagen, dass nicht die Aufnahmen verkorrigiert werden, sondern dass die Auswertung der Daten entsprechend erfolgt.
(aber ich kann es nicht aus eigener Erfahrung sagen, es liegt für mich nur auf der Hand)

Von Galaxien in welcher Entfernung sprichst Du denn überhaupt?

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 04 03. 2020 04:11 #66152

ra-raisch schrieb: Bei der Berechnung von Gravitation kommt es auch nicht auf den unmittelbaren Ort der einzelnen Sterne an, sondern auf die Masse innerhalb eines Radius.

Streng genommen gibt es schon einen Effekt, der sich je nach Aufgabenstellung auswirken könnte:

Wenn wir ziemlich schräg (also "grob senkrecht zur Rotationsachse") auf eine Galaxie schauen, dann sich auf der Seite, die von uns weg rotiert, mehr Sterne zu sehen als zu einem Zeitpunkt dort sind - weil Sterne, die ganz hinten sind, sich schon aus dieser Hälfte herausbewegt hatten, wenn die Sterne ganz vorne das Licht aussenden, das jetzt bei uns ankommt. Und entsprechend sehen wir auf der anderen Seite zu wenig Sterne.

Allerdings ist der Effekt klein, so dass er (nehme ich jedenfalls an) meist in Messungenauigkeiten, statistischen Rauschen etc. verschwindet.
ra-raisch schrieb: Also ich will damit sagen, dass nicht die Aufnahmen verkorrigiert werden, sondern dass die Auswertung der Daten entsprechend erfolgt. (aber ich kann es nicht aus eigener Erfahrung sagen, es liegt für mich nur auf der Hand)

Auch für mich liegt es auf der Hand, dass eine Korrektur da, wo sie möglich und sinnvoll ist, auch geschieht. Aber vermutlich sind solche Fälle sehr selten.

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Sind Fotos von Galaxien zeitlich korrigiert? 04 03. 2020 19:25 #66205

Ein sehr interessantes 45 min Interview von Sabine Hossenfelder mit einen der Autoren eines Papers wo es u.A. um die Evidenz für Dunkle Energie geht. (in englisch)

Es geht unter anderem darum das die Dipol-Anisotropie in der Hintergrundstrahlung sich ebenfalls in Radiosignalen und Supernovae zeigt.
Wenn ich das richtig verstanden habe musste Sarkar teilweise Korrekturen an den Daten zurückrechnen für seine eigenen Untersuchungen weil die Korrekturen von einem bestimmten Modell ausgingen.

"confirmation bias" ist ein Begriff der öfters vorkommt. ^^


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