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THEMA: Quasare und Dopplerfaktor

Quasare und Dopplerfaktor 23 Sep 2018 22:38 #42578

Bei Quasaren wie etwa 3C 273 treten zur Akkretionsscheibe senkrecht Jets in beide Richtungen auf. Die Jet-Linie schließt mit unserer Sichtlinie einen Winkel ein. Wenn wir Extremfälle 0 und 90° weglassen, müssten bei relativistischen Geschwindigkeiten dieser Jets, wie sie etwa in 3C 273 auftreten, Dopplerfaktoren messbar sein. Frage: Diese Effekte müssten doch für den in unsere Richtung zeigenden Jet eine Blauverschiebung zeigen und für den sich entfernenden eine Rotverschiebung. Ist das korrekt? Wenn ja, kann man dann damit den Dopplereffekt herausrechnen?

Ergänzung:
Vielleicht habe ich etwas Verwirrung gestiftet. Ich habe daher meine Vorstellung noch einmal in einem PDF und einem darin enthaltenen Bild präzisiert. Wenn ihr Lust habt, guckt mal rein. --> PDF entfernt

Korrektur (aufgrund Anmerkungen von Yukterez) 26.9.18:
Die zunächst verwendete Formel für den Dopplerfaktor war falsch. Sie wurde im PDF Quasar_02 korrigiert. Eine Zusatzfrage wurde ins PDF integriert, ferner ein paar Diagramme, die Dopplerfaktor-Kurven zu verschiedenen Winkeln der Jets zeigen. --> PDF entfernt

2.Korrektur (aufgrund Anmerkungen von Yukterez) 27.9.18:
Meine Kritik an einer angeblich falschen Formel in einigen Artikeln war falsch. Dort wurde der Dopplerfaktor (bezogen auf die Frequenz) verwendet, nicht wie ich unterstellt hatte der Doppler-Rotverschiebungsfaktor z+1 basierend auf Wellenlängen.
In der Anlage Quasar_03 ist die korrigierte Version verbunden mit einer Zusatzfrage, ob das Alter der entfernten Quasare nicht zu hoch berechnet sein könnte, weil ... --> PDF entfernt

3.Korrektur (aufgrund selbstentdeckter Schludrigkeiten zu rot und blau) inkl. Selbstbeantwortung der letzten Zusatzfrage und Stellung der neuen Zusatzfrage:
Gibt es hundsgemeine Quasare? (Hundsgemein im Sinne von "das Standardmodell infrage stellend);
Neues gültiges PDF ist Quasar_04

4. Entfernung alter und falscher Anhänge

5. Ergänzung um ein Beispiel (NGC 7319); Ersetzung des bisherigen PDFs
Anhänge:

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Letzte Änderung: von BackeBackeKuchen. Begründung: Vertuschung meiner Ignoranz und Vermeidung von Verwirrung; Ergänzung um ein Beispiel (Notfallmeldung) an den Administrator

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Quasare und Dopplerfaktor 24 Sep 2018 01:07 #42581

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Quasare sind sehr weit weg, da wird die kosmologische Rotverschiebung die Dopplerrotverschiebung weit überwiegen.

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Quasare und Dopplerfaktor 24 Sep 2018 06:38 #42586

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Durch die große Entfernung, 3C 273 hat einen Hubbelfaktor von z = 0,158, geht man davon aus, dass der Quasar rund 2,436 Milliarden Lichtjahren von der Erde entfernt sein muss. Da kann man keine Blauverschiebung mehr entdecken, die generelle kosmologische Rotverschiebung ist zu groß. Auch eine mögliche Differenz zwischen Quasar selbst und dem Jet (also eine geringere Rotverschiebung) ist daher nicht mehr nachzuweisen.

Bei Quasaren muss man überhaupt aufpassen, denn in manchen Fällen gibt es große Differenzen zwischen der Rotverschiebung von Galaxien und den über Materienbrücken damit verbundenen Quasaren. Durch die Aufnahmen von Haiton Arp konnte man bei einigen einenvöllig anderen Hubbelfaktor feststellen (Quelle: Ein Universum nach Maß: Bedingungen unserer Existenz von GRIBBIN REES).

Die Besonderheiten der Rotverschiebung, die einigen For­schern große Sorge machen, betreffen das Erscheinungsbild von Objek­ten am Himmel (und deshalb auch in astronomischen Aufnahmen), die verschiedene Rotverschiebungen haben, aber miteinander verbunden zu sein scheinen. Die besten Beispiele dieser seltsamen Beziehung hat Haiton Arp fotografiert, ein Amerikaner, der jetzt in München arbeitet. Er hat Bilder von Systemen aufgenommen, in denen diese «diskrepan­ten» Rotverschiebungen in Ketten von Galaxien und in Situationen auftauchen, in denen ein Quasar am Ende eines aus einer Galaxie herausgeschossenen Stroms von Materie zu liegen scheint.
Im einen Extrem behaupten einige Astronomen, daß diese Bilder das ganze Verständnis der kosmologischen Rotverschiebungen in Frage stellen. Offenbar sind zwei miteinander verbundene Objekte von uns gleich weit entfernt und sollten, wenn Hubbles Gesetz zutrifft, die gleiche Rotverschiebung haben. Wenn auch nur eine Rotverschiebung «falsch» ist, so lautet ihre Überlegung, stimmt vielleicht keine.
Schwächere Quasare haben im großen und ganzen größere Rotverschiebungen, wie es zu erwarten ist


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Quasare und Dopplerfaktor 24 Sep 2018 07:22 #42588

BackeBackeKuchen schrieb: Frage: Diese Effekte müssten doch für den in unsere Richtung zeigenden Jet eine Blauverschiebung zeigen und für den sich entfernenden eine Rotverschiebung. Ist das korrekt?

Ich habe zwar noch keine Quasare observiert, aber falls die Frage ist ob man zur Rotverschiebung durch die Rezessionsgeschwindigkeit auch noch eine eventuelle Blauverschiebung durch die Pekuliargeschwindigkeit draufmultiplizieren muss dann ist die Antwort ja.

BackeBackeKuchen schrieb: Wenn ja, kann man dann damit den Dopplereffekt herausrechnen?

Je genauer du die Pekuliargeschwindigkeit kennst desto genauer kannst du die Rezessionsgeschwindigkeit und damit die Entfernung bestimmen.

wl01 schrieb: Bei Quasaren muss man überhaupt aufpassen, denn in manchen Fällen gibt es große Differenzen zwischen der Rotverschiebung von Galaxien und den über Materienbrücken damit verbundenen Quasaren. Durch die Aufnahmen von Haiton Arp konnte man bei einigen einenvöllig anderen Hubbelfaktor feststellen (Quelle: Ein Universum nach Maß: Bedingungen unserer Existenz von GRIBBIN REES).

Das war zwar für eine kurze Zeit lang ein kontroverses Thema, aber mittlerweile sagt sogar Halton Arp höchstselbst dass das keine Materiebrücken sind, sondern dass das nur manchmal auf den ersten Blick so aussieht:

Halton Arp wrote: Mrk 205 figures in another long standing argument about distances of quasars. It was long ago argued that since low red shift absorption lines were often seen in the spectra of high redshift quasars that the quasars had to be at great distances in back of the galaxies which were causing the absorption. Some partisans aggressively searched for absorption lines from NGC 4319 in the spectrum of the bright Mrk 205. At first they did not find any but finally they found a weak line and announced that this proved that Mrk 205 was in back of the galaxy. But they barely mentioned that the line was about 10 times fainter than than expected. I.e. the quasar was indicated to be only 10% in back of the galaxy (Or one might say 90% in front.) This illustrates of course that an object can be just in back, or even within the envelope of the low redshift absorber. The argument used to be that for quasars of different redshift closely along the same line of sight that the absorption lines were almost always from the lower redshift quasar, thus showing that the high redshift quasars were always in back of the low. But if the high redshift quasars were smaller than the low redshift ones, as indicated by local quasars, then the high redshift ones could be just in back of, or even within, the larger envelope of the low redshift quasar. Astronomers got quite carried away for a while measuring quasars with larger and larger separations along the line of sight and deriving larger and larger clouds around the quasars, or intervening in the line of sight. Amusingly they derived clouds so ridiculously large in linear dimension, if at redshift distances, that they research in this direction was dropped.

Oder auf deutsch:

Yukterez schrieb: Wären die vielen Quasare tatsächlich Nachbarn, dann wäre es auch möglich, daß sich hochrote Quasare vor roten Quasaren beobachten ließen. Das ist aber nie passiert; das Spektrum der dahinterliegenden Quasare erhält beim Durchfliegen des davorliegenden Mediums auch die Spektralabsorptionen desselben aufgedrückt. Daraus schließt man messerscharf, daß sich die hochroten Quasare in der Tat hinter den roten Quasaren befinden müssen.

Auf den aktuellen Stand bringend,

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Quasare und Dopplerfaktor 24 Sep 2018 10:59 #42589

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Yukterez:

Das war zwar für eine kurze Zeit lang ein kontroverses Thema, aber mittlerweile sagt sogar Halton Arp höchstselbst dass das keine Materiebrücken sind, sondern dass das nur manchmal auf den ersten Blick so aussieht:

In dem Artikel wird aber genau das Gegenteil behauptet.

Amusingly they derived clouds so ridiculously large in linear dimension, if at redshift distances, that they research in this direction was dropped.

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Quasare und Dopplerfaktor 24 Sep 2018 20:51 #42599

Sagen wir so, Halton Arp gibt mittlerweile zu dass sowohl die Nasa als auch die Esa behaupten keine Brücke gefunden zu haben, bleibt aber weiterhin dabei dass man mit viel Phantasie und ein bisschen Photoshop nach wie vor eine Brücke erkennen könne. Ich bin zwar kein beobachtender Astronom und deshalb wahrscheinlich nicht der Kompetenteste um das zu beurteilen, aber mich überzeugt das Bild in dem er die vermeintliche Brücke wieder sichtbar gemacht hat nicht so wirklich da ich den Quasar mit Photoshop auch an andere Stellen schieben könnte wo man dann eine Brücke zu erkennen glauben würde.

Arp meint zwar dass es sehr unwahrscheinlich wäre wenn sich so verschieden entfernte Objekte direkt in einer Sichtlinie hintereinander aufgereiht befinden, aber in Anbetracht dessen wie viele Galaxien es gibt und dass das nur in den seltensten Fällen so beobachtet wird halte ich es für wahrscheinlich dass in der großen Menge auch ein paar für sich allein betrachtet unwahrscheinliche Konstellationen dabei sein können.

Aus den paar scheinbaren Ausreißern kann man nicht schließen dass das Standardmodell der Kosmologie falsch wäre, zumindest nicht so lange die meisten anderen Beobachtungen im Einklang damit stehen. Alle Anteile der Rotverschiebung die nicht von der Rezessionsgeschwindigkeit und dem gravitativen Potential stammen können meiner Meinung nach nur von der lokalen Pekuliargeschwindigkeit herrühren.

Nur diese drei Faktoren kennend,

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Quasare und Dopplerfaktor 24 Sep 2018 22:24 #42600

Ich habe es mal probegerechnet:

zn=0.004526 ist die Rotverschiebung der Galaxie NGC 4319, und
zm=0.070846 die des Quasars Markarjan 205.

Wenn wir annehmen dass der Quasar sich in der selben Entfernung wie die Galaxie befindet, er aber weil er aus irgend einem Grund von ihr herausgeschleudert wurde eine zusätzliche kinematische Rotverschiebung relativ zu uns hätte, dann wäre der Anteil der von dieser Pekuliargeschwindigkeit stammt laut ztotal+1=∏ii=r,p,g(zi+1) mit zm=ztotal und zn=zr (die Galaxie wird als lokal in Ruhe veranschlagt, und ihre Bewegung von uns weg sei die reine Rezessionsgeschwindigkeit):

zp=(zm-zn)/(1+zn)=0.0660211

Wenn wir das über zp+1=√((c+vp)/(c-vp)) in vp umrechnen hätte der Quasar relativ zur Galaxie eine Pekuliargeschwindigkeit von

vp=(2zpc+zp²c)/(2+2zp+zp²)=0.0638462c

Er würde also lokal mit ca. 20000km/sek an der Galaxie vorbeifliegen (das ist ca. 100 Mal schneller als die Sonne um die Milchstraße fliegt).

Das zwar nicht kategorisch ausschließend, aber auf keinen Fall mit meinem eigenen Geld drauf wetten würdend,

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Quasare und Dopplerfaktor 25 Sep 2018 06:40 #42611

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Yukterez schrieb: Sagen wir so, Halton Arp gibt mittlerweile zu ...

"Mittlerweile" ist gut. Der gute Mann kann sich nicht mehr wehren, er ist immerhin am 28. Dezember 2013 gestorben!

PS:
Er soll zu seinem Lebzeit auch einmal behauptet haben, dass die zusätzlich Rotverschiebung möglicherweise auch auf die hohe Gravitation der Quasare zurückzuführen sei (gravitative Rotverschiebung). Neutronensterne können immerhin eine Rotverschiebung von bis zu 95.000 km/s erreichen. Das würde von der Größenordnung auch recht gut zu den 20.000 km/h in der Berechnung von Yukterez passen. Das war meine grundsätzliche Intention, weshalb man bei der Entfernungsbestimmung von Quasaren etwas vorsichtig sein sollte.

MfG
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Quasare und Dopplerfaktor 25 Sep 2018 07:10 #42613

wl01 schrieb: Neutronensterne können immerhin eine Rotverschiebung von bis zu 95.000 km/s erreichen.

Wo kommt die Zahl her, meinst du damit die lokale Pekuliargeschwindigkeit oder die Fluchtgeschwindigkeit an der Oberfläche des Sterns? Die Rotverschiebung wird ja in dimensionslosen Einheiten gemessen, nicht in km/sek!

Verwirrt,

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Quasare und Dopplerfaktor 25 Sep 2018 13:26 #42628

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Yukterez schrieb:

wl01 schrieb: Neutronensterne können immerhin eine Rotverschiebung von bis zu 95.000 km/s erreichen.

Wo kommt die Zahl her, meinst du damit die lokale Pekuliargeschwindigkeit oder die Fluchtgeschwindigkeit an der Oberfläche des Sterns? Die Rotverschiebung wird ja in dimensionslosen Einheiten gemessen, nicht in km/sek!
Verwirrt,

Weder Pekuliargeschwindigkeit noch Fluchtgeschwindigkeit sondern Zeitdilatation durch gravitative Rotverschiebung!
Quelle: de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung#Gr...und_Blauverschiebung : Wert in der Zeile: für Beteigeuze und Pollux.

MfG
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Quasare und Dopplerfaktor 25 Sep 2018 14:46 #42633

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wl01 schrieb:

Yukterez schrieb:

wl01 schrieb: Neutronensterne können immerhin eine Rotverschiebung von bis zu 95.000 km/s erreichen.

Wo kommt die Zahl her, meinst du damit die lokale Pekuliargeschwindigkeit oder die Fluchtgeschwindigkeit an der Oberfläche des Sterns? Die Rotverschiebung wird ja in dimensionslosen Einheiten gemessen, nicht in km/sek!
Verwirrt,

Weder Pekuliargeschwindigkeit noch Fluchtgeschwindigkeit sondern Zeitdilatation durch gravitative Rotverschiebung!
Quelle: de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung#Gr...und_Blauverschiebung : Wert für Beteigeuze und Pollux.


Ich glaube, Du kriegst da a bisserl was durcheinander; ganz unten in der Tabelle steht unsere Sonne und wir messen deren Licht hier auf der Erde doch sicher nicht unendlich ins Rote verschoben.

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Quasare und Dopplerfaktor 25 Sep 2018 15:30 #42634

wl01 schrieb:

Yukterez schrieb: Sagen wir so, Halton Arp gibt mittlerweile zu ...

"Mittlerweile" ist gut. Der gute Mann kann sich nicht mehr wehren, er ist immerhin am 28. Dezember 2013 gestorben!

PS:
Er soll zu seinem Lebzeit auch einmal behauptet haben, dass die zusätzlich Rotverschiebung möglicherweise auch auf die hohe Gravitation der Quasare zurückzuführen sei (gravitative Rotverschiebung). Neutronensterne können immerhin eine Rotverschiebung von bis zu 95.000 km/s erreichen. Das würde von der Größenordnung auch recht gut zu den 20.000 km/h in der Berechnung von Yukterez passen. Das war meine grundsätzliche Intention, weshalb man bei der Entfernungsbestimmung von Quasaren etwas vorsichtig sein sollte.

[Arp 1998] Arp, Halton; Redshift of New Galaxies, MPI Garching 1998
Arp vertrat auch die Möglichkeit, dass die Rotverschiebungen von Galaxien und Quasaren auf gewaltige Unterschiede in deren Alterung zurück zu führen sein könnten.
MfG
Lothar W.

www.uratom.de
Entwicklung des Universums in einer diskret formulierten Standardphysik

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Quasare und Dopplerfaktor 25 Sep 2018 17:55 #42635

Hallo Yukterez,

ich gehe mit deiner Berechnung konform, habe aber eine andere Vorstellung von dem Objekt, das da fliegt. In meiner Vorstellung (vgl. PDF zu meiner Ausgangsfrage, das ich noch ergänzt habe) ist es der Jet, den wir sehen. Ein Quasar ist für mich das schwarze Loch im Zentrum einer Galaxie (im Beispiel NGC 4319), das in seiner Heißhungerphase Jets senkrecht zur Galaxienscheibe ausstößt. Den blauverschobenen Jet können wir sehen aufgrund seiner Leuchtkraftverstärkung (der Dopplerfaktor, hier also 1+0,070846, geht mit 3.Potenz ein), den roten wohl eher nicht (Faktor wäre 1/(1+0,070846)). Der blauverschobene Jet enthielte Teilchen, die unter einem unbekannten Winkel auf uns zufliegen - mit der Geschwindigkeit 20000 km/s. Die Formel für den Dopplerfaktor unter Einbeziehung des Winkels, nennen wir ihn α, wäre: WURZEL((c+v*cosα)/(c-v*cosα)). Darauf bezieht sich übrigens meine Anmerkung, dass die Leute mit einer falschen Formel arbeiten in einigen Veröffentlichungen, denn diese Formel ist eben nach Umformung nicht(!) 1/(γ*(1-β*cosα) mit γ = Lorentzfaktor. Man hat schlicht vergessen, cosα auch in γ zu berücksichtigen.

Schöne Grüße von der Ostsee! (Bedankt habe ich mich ja schon durch Klicken des Danke-Buttons. An der Stelle aber noch einmal vielen Dank für die Arbeit, die du dir gemacht hast).
Da fällt mir ein: Kennt man eigentlich den Winkel in dem die Scheibe von NGC 4319 zu unserer Sichtlinie liegt?

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Quasare und Dopplerfaktor 25 Sep 2018 20:23 #42639

BackeBackeKuchen schrieb: Darauf bezieht sich übrigens meine Anmerkung, dass die Leute mit einer falschen Formel arbeiten in einigen Veröffentlichungen

In deinem PDF zitiertst du nur die Quelle in der die vermeintlich falsche Formel steht, eigentlich solltest du aber die Quellen aus denen du die vermeintlich richtige Formel hast zitieren.

BackeBackeKuchen schrieb: denn diese Formel ist eben nach Umformung nicht(!) 1/(γ*(1-β*cosα) mit γ = Lorentzfaktor. Man hat schlicht vergessen, cosα auch in γ zu berücksichtigen.

Die Formel die du für falsch hältst ist aber richtig; du scheinst zu vergessen dass der radiale Doppler

\( \rm F/f=z+1=\gamma \cdot (1 + \beta \cdot 1) \)

ist, und der transversale

\( \rm F/f=z+1= \gamma \cdot (1 + \beta \cdot 0) \)

(immer der newtonsche Doppler mal dem Gammafaktor). Das ist

\( \rm F/f=z+1= \gamma \cdot (1 + \beta \cdot \cos \alpha) \)

also der Kehrwert dessen was in deiner Quelle mit geflippter Vorzeichenkonvention für v bei f/F steht.

BackeBackeKuchen schrieb: Da fällt mir ein: Kennt man eigentlich den Winkel in dem die Scheibe von NGC 4319 zu unserer Sichtlinie liegt?

Ich kenne ihn nicht, den müsste ich selber googeln.

wl01 schrieb: Weder Pekuliargeschwindigkeit noch Fluchtgeschwindigkeit sondern Zeitdilatation durch gravitative Rotverschiebung!

Seit wann wird die in km/sek gemessen?

Skeptisch,

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Quasare und Dopplerfaktor 25 Sep 2018 22:09 #42641

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Rupert schrieb:

wl01 schrieb: Weder Pekuliargeschwindigkeit noch Fluchtgeschwindigkeit sondern Zeitdilatation durch gravitative Rotverschiebung!
Quelle: de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung#Gr...und_Blauverschiebung : Wert in der Zeile: für Beteigeuze und Pollux

Ich glaube, Du kriegst da a bisserl was durcheinander; ganz unten in der Tabelle steht unsere Sonne und wir messen deren Licht hier auf der Erde doch sicher nicht unendlich ins Rote verschoben.

Ja, ich habe "in der Zeile" vergessen, weil es zwei verschiedene Tabellen nebeneinander sind.
Also die Sonne hat eine gravitative Rotverschiebung von 636 m/s und ein Neutronenstern eine von 36.000 km/s bis 95.000 km/s. Also hat die Sonne sicherlich keine ins "unendliche" Rotverschiebung.

@ Yukterez

Yukterez schrieb: Seit wann wird die (gravitative Rotverschiebung) in km/sek gemessen?

Das musst Du WIKI fragen. Aber eine Rotverschiebung wird dort als "Relativbewegung" in der Zeit definiert.

MfG
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Quasare und Dopplerfaktor 25 Sep 2018 23:11 #42642

Yukterez schrieb: Seit wann wird die (gravitative Rotverschiebung) in km/sek gemessen?
wl01 schrieb: Das musst Du WIKI fragen. Aber eine Rotverschiebung wird dort als "Relativbewegung" in der Zeit definiert.

Das darfst du nicht allzu ernst nehmen, wie ich der Versionsgeschichte entnehme wurde diese Passage von einem bekannten Scherzbold eingefügt. Rotverschiebung ist immer dimensionslos, die m/sek und km/sek Angaben in dem Artikel sind reine Phantasiewerte und nur als Witz gedacht um Schüler die ihre Hausaufgaben einfach nur bei Wikipedia abschreiben ohne zu wissen was die Werte die sie da abschreiben bedeuten und ob sie überhaupt die richtigen Einheiten haben zu blamieren.

,

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Quasare und Dopplerfaktor 25 Sep 2018 23:32 #42643

Guten Abend,

ich habe da wohl noch ein paar Wissenslücken. Kannst du mir sagen, wo ich zu radialem und transversalem Dopplerfaktor nachlesen kann, sodass es mein Nicht-Physiker-Gehirn versteht?
Zu deinen Anmerkungen:
Ich kann dir keine Referenz auf die "richtige" Formel geben. Ich habe für mich aus den Kurven in beiliegendem PDF abgeleitet, dass es so sein müsste. In dem Diagramm siehst du die Dopplerfaktoren D' (meine Formel) und D (meiner Ansicht nach falsche Formel) zu mehreren Winkeln gegenübergestellt (ich habe bei 45° aufgehört, da es sonst zu unübersichtlich wird. Aus der Gegenüberstellung kannst du aber sehen, dass die Kurven zu D über die v/c-Werte ein Maximum haben und ab dann wieder abfallen, obwohl v/c immer weiter gegen 1 geht.Die Kurven zu D' steigen dagegen monoton an. Auch wenn ich kein Physiker bin, scheinen mir die D-Kurven doch sehr unplausibel. Aber vielleicht kannst du es mir erklären.
Ich verzieh' mich jetzt ins Bett.

Gute Nacht!
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Quasare und Dopplerfaktor 26 Sep 2018 00:45 #42644

BackeBackeKuchen schrieb: Kannst du mir sagen, wo ich zu radialem und transversalem Dopplerfaktor nachlesen kann, sodass es mein Nicht-Physiker-Gehirn versteht?

Siehe z.B. hier oder hier.

Verlinkend,

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Quasare und Dopplerfaktor 26 Sep 2018 07:05 #42645

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Yukterez schrieb:

Yukterez schrieb: Seit wann wird die (gravitative Rotverschiebung) in km/sek gemessen?
wl01 schrieb: Das musst Du WIKI fragen. Aber eine Rotverschiebung wird dort als "Relativbewegung" in der Zeit definiert.

Das darfst du nicht allzu ernst nehmen, wie ich der Versionsgeschichte entnehme wurde diese Passage von einem bekannten Scherzbold eingefügt. Rotverschiebung ist immer dimensionslos, die m/sek und km/sek Angaben in dem Artikel sind reine Phantasiewerte und nur als Witz gedacht um Schüler die ihre Hausaufgaben einfach nur bei Wikipedia abschreiben ohne zu wissen was die Werte die sie da abschreiben bedeuten und ob sie überhaupt die richtigen Einheiten haben zu blamieren.

Tja, die Werte selbst kann man auch nirgendwo nachvollziehen. Aber die Rotverschiebung wird auch in anderen Publikationen in km/s pro Mpc angegeben.

Für die gravitative Rotverschiebung fehlt halt die Einheit in der dieser Geschwindigkeitsbereich (Mpc) gilt, da sie eben objektbezogen ist, eben weg. Immerhin wird der kosmologischen Rotverschiebung nachgesagt, dass sie ein Ausdruck der Expansion des Universums sei (also einer Geschwindigkeit in einem Zeitintervall). Ob dieses Postulat gilt, ist eben eine Aussage des Standardmodells.

MfG
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Quasare und Dopplerfaktor 26 Sep 2018 07:35 #42647

wl01 schrieb: Aber die Rotverschiebung wird auch in anderen Publikationen in km/s pro Mpc angegeben. http://fs1.directupload.net/images/180926/qnt2hltj.jpg

Unfug, auf der y-Achse steht Velocity für die Rezessionsgeschwindigkeit und auf der x-Achse Distance. Wenn es so wäre wie du sagst wäre die y-Achse mit Redshift beschriftet.

wl01 schrieb: Für die gravitative Rotverschiebung fällt halt die Einheit in der dieser Geschwindigkeitsbereich (Mpc) gilt, da sie eben objektbezogen ist, eben weg.

Was willst du mir da erzählen, du glaubst wohl ich bin bescheuert (: Man kann zwar die Rezessions-, Pekuliar- und Fluchtgeschwindigkeit an der Oberfläche in km/sek angeben damit der Schüler dann als Hausaufgabe selber das dimensionslose z daraus errechnet, aber da kommen dann ganz andere Werte heraus als in diesem Scherzkästchen wo wir lesen "Erde: Rotverschiebung=1,4·10⁻⁹=0,208m/s". Wenn du wirklich glaubst dass das einen Sinn ergibt dann rechne doch einfach vor wie du von 1,4·10⁻⁹ auf 0,208 m/s kommst |:

Sehen wollend,

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Quasare und Dopplerfaktor 26 Sep 2018 07:48 #42648

wl01 schrieb: Aber die Rotverschiebung wird auch in anderen Publikationen in km/s pro Mpc angegeben.

Das ist überhaupt der ärgste Witz, ein 122 Seiten pdf zu verlinken und nicht einmal die Seite wo das angeblich steht dazuzuschreiben (für den Fall dass du nicht weißt wie das geht, man fügt am Ende der url ein dateiname.pdf#page=87 oder was auch immer die Seitennummer ist ein).

Keine Lust habend etwas zu suchen was dann wahrscheinlich sowieso nicht da ist,

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Quasare und Dopplerfaktor 26 Sep 2018 14:44 #42652

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Yukterez schrieb:

wl01 schrieb: Aber die Rotverschiebung wird auch in anderen Publikationen in km/s pro Mpc angegeben. http://fs1.directupload.net/images/180926/qnt2hltj.jpg

Unfug, auf der y-Achse steht Velocity für die Rezessionsgeschwindigkeit und auf der x-Achse Distance. Wenn es so wäre wie du sagst wäre die y-Achse mit Redshift beschriftet.

Bitte hier ein Diagramm wo dezidiert Redshift steht:

Interpretation
A variety of possible recessional velocity vs. redshift functions including the simple linear relation v = cz; a variety of possible shapes from theories related to general relativity; and a curve that does not permit speeds faster than light in accordance with special relativity. All curves are linear at low redshifts. See Davis and Lineweaver.
The discovery of the linear relationship between redshift and distance, coupled with a supposed linear relation between recessional velocity and redshift, yields a straightforward mathematical expression for Hubble's law as follows:
\( v=H_{0} \cdot D \)
where
v is the recessional velocity, typically expressed in km/s.
H0 is Hubble's constant and corresponds to the value of H (often termed the Hubble parameter which is a value that is time dependent and which can be expressed in terms of the scale factor) in the Friedmann equations taken at the time of observation denoted by the subscript 0. This value is the same throughout the universe for a given comoving time.
D is the proper distance (which can change over time, unlike the comoving distance, which is constant) from the galaxy to the observer, measured in mega parsecs (Mpc), in the 3-space defined by given cosmological time. (Recession velocity is just v = dD/dt).

Und die Hubbelkonstante H0 wird derzeit mit 67,66 km/s/Mpc angegeben.
Zu den angegebenen Zahlen in der Tabelle kann ich nichts sagen. Ist auch nirgendwo eine Quelle angegeben.

PS:
Dass Du in diesem WIKI-Artikel auch kräftig mitdiskutiert hast und dort gesperrt wurdest , sollte man vielleicht auch erwähnen.
Also ich selbst möchte diese Sperre nicht bewerten, da ich Dich stets als kompetenten fachkundigen User gesehen habe. Ich verstehe allerdings langsam, weshalb Du in diesem Thread ziemlich emotional reagierst (Unfug, bescheuert,...).

MfG
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Quasare und Dopplerfaktor 26 Sep 2018 15:09 #42654

Hallo Yukterez,

danke für die Links zu transversalem Doppler. Ich muss mich zwar noch durch die Herleitung quälen, aber es ist klar, dass ich es mir zu einfach gemacht habe. Der transversale Doppler nimmt den Wert γ an. Ich habe inzwischen herausgefunden, dass die Formel für die Doppler-Blauverschiebung D = 1/[γ*(1-β*cosα)] wohl tatsächlich falsch ist. Im WIKI-Beitrag en.wikipedia.org/w/index.php?title=Redsh...04#Redshift_formulae steht die korrekte Formel:
D=γ*(1+β*cosα)

Für die kriegt man auch schöne und plausible Kurven zu versch. Winkeln (siehe beiliegendes PDF). Die obige in einigen Veröffentlichungen verwendete Formel kann schon deswegen nicht stimmen, weil in der Grenze α=90° nicht γ sondern 1/γ liefert (im Widerspruch zu der Info, die du mir über den Link zur Verfügung gestellt hast). Man sieht schnell, dass obige Formel und korrekte Formel nur für α=0 gleich sind.
Das zeitigt erstaunliche Konsequenzen: Wir dürften von Quasaren, die Jets nahezu orthogonal zu unserer Sichtlinie ausstoßen, regelrecht geblendet sein, da der Dopplerfaktor sehr hoch ist und mit Potenz 3 in die übertragene Intensität eingeht. Siehst du das auch so?

Gruß von der Ostsee
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Quasare und Dopplerfaktor 26 Sep 2018 18:50 #42661

BackeBackeKuchen schrieb: Die obige in einigen Veröffentlichungen verwendete Formel kann schon deswegen nicht stimmen, weil in der Grenze α=90° nicht γ sondern 1/γ liefert (im Widerspruch zu der Info, die du mir über den Link zur Verfügung gestellt hast).

Das kommt aufs Gleiche, im einen Fall ist die empfange Frequenz durch die gesendete Frequenz gemeint, und im anderen die empfangene Wellenlänge durch die gesendete Wellenlänge, was dann der Kehrwert wäre.

wl01 schrieb: Dass Du in diesem WIKI-Artikel auch kräftig mitdiskutiert hast und dort gesperrt wurdest, sollte man vielleicht auch erwähnen.

Das war nicht weil ich fachlich falsch lag, sondern weil ich mich mit dem dortigen Politbüro angelegt habe, wofür ich dann in einer konzertierten Aktion gemetoo'd und vergrault wurde bevor ich ihnen zu mächtig werden konnte. Ich bin sozusagen der James Damore, der Hugh Mungus und der Brett Kavanaugh der deutschen Wikipedia, weswegen ich im Zweifelsfalle immer die englischsprachige Ausgabe empfehle. Außerdem war die deutsche Wikipedia im Gegensatz zu Yukterez noch nie eine seriöse Quelle, da diese nicht von Physikexperten, sondern von Gender Studies Studenten und politischen Aktivisten regiert wird.

wl01 schrieb: Also ich selbst möchte diese Sperre nicht bewerten, da ich Dich stets als kompetenten fachkundigen User gesehen habe. Ich verstehe allerdings langsam, weshalb Du in diesem Thread ziemlich emotional reagierst (Unfug, bescheuert,...).

Was du behauptest bzw. nachplapperst ist leider wirklich Unfug. Außerdem habe ich nicht gesagt dass du bescheuert seist, sondern dass du mich anscheinend für bescheuert hältst wenn du irgendwelchen komischen Trollen von Wikipedia mehr vertraust als mir. Man kann's dir zwar nicht vorwerfen da du dich offensichtlich selber nicht besonders gut mit Physik auskennst, aber so was schmerzt natürlich trotzdem sehr!

wl01 schrieb: v=H0·d

Aha. Na wenn die Hubblekonstante und der Abstand der vermeintliche Zusammenhang ist der der gravitativen Rotverschiebung die Einheit einer Geschwindigkeit verpasst, warum rechnest du uns dann nicht einfach vor wie man bei "Erde: Rotverschiebung=1,4·10⁻⁹=0,208m/s" von 1,4·10⁻⁹ auf 0,208m/s kommt?

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Quasare und Dopplerfaktor 27 Sep 2018 00:23 #42674

Ich glaube ich weiß jetzt was die deutschen Wikipedianer mit

de.wikipedia.org schrieb:


meinen: sie haben den englischen Artikel über die Redshift velocity gelesen, und weil sie nicht ordentlich englisch können und auch sonst nur auch einmal etwas dazu gesagt haben wollten ohne sich mit dem Thema auszukennen haben sie aus dem hier:

en.wikipedia.org wrote: The redshift z is often described as a redshift velocity, which is the recessional velocity that would produce the same redshift if it were caused by a linear Doppler effect. The "redshift velocity" is not so simply related to real velocity at larger velocities, however, and this terminology leads to confusion if interpreted as a real velocity. Next, the connection between redshift or redshift velocity and recessional velocity is discussed: Recessional velocity

herausgelesen dass man die gravitative Rotverschiebung auf die selbe Weise wie die kosmologische Rotverschiebung in eine Rezessionsgeschwindigkeit umrechnen könne (was natürlich keineswegs der Fall ist). Allerdings kommt man selbst dann wenn man diese Verwechslung großzügig übersehen würde und die in diesem Kontext der gravitativen Rotverschiebung falsche Formel gelten ließe nicht auf die Zahlen die auf der deutschen Wikipedia stehen, denn nicht einmal nach der close range approximation v=cz kommt man auf "z=1,4·10⁻⁹→v=0,208m/s".

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Quasare und Dopplerfaktor 27 Sep 2018 06:55 #42675

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Ja, in der Versionsgeschichte steht auch: schön und prägnant ;-) :

zu Gravitatison-Rot und Blauverschiebung
die Tabellenwerte stehen da ohne jeder Erklärung. Kurz dazu, was sie bedeuten. Und schön, wenn auch die Quelle angegeben wird. Oder hat es der Auto5.28.113.229 18:12, 18. Dez. 2017 (CET)r geträumt?


Die Antwort kam auch klar und patzig:

Die Werte sind die Rotverschiebung, und die Berechnung ergibt sich direkt aus den vorher genannten Formeln. --mfb (Diskussion) 03:11, 12. Jan. 2018 (CET)


Und ja, die Werte kann ich, wie bereits öfter geschrieben, auch nicht nachvollziehen. Auch nicht in Einbeziehung des Hubbelfaktors, bzw. Umrechnung Parsec auf km etc,...
Tja, muss wohl feststellen, Du hattest bezüglich gravitativer Rotverschiebung wahrscheinlich recht! Nur kosmologische Rotverschiebung wird sehr wohl in km/s/Mpc angegeben.

MfG
WL01

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WL01

Quasare und Dopplerfaktor 27 Sep 2018 07:11 #42676

wl01 schrieb: Tja, muss wohl feststellen, Du hattest bezüglich gravitativer Rotverschiebung wahrscheinlich recht!

Eben, wenn man die gravitative Rotverschiebung in eine Geschwindigkeit umrechnen will würde das nur mit der Fluchtgeschwindigkeit einen Sinn ergeben, aber das wären dann 11.2km/sek für die Erde, nicht 0.2m/sek.

wl01 schrieb: Die Antwort kam auch klar und patzig:

Das ist immer so dass die Mäuse auf dem Tisch tanzen sobald die Katze aus dem Haus ist.

wl01 schrieb: Nur kosmologische Rotverschiebung wird sehr wohl in km/s/Mpc angegeben.

Allerdings auch nur im extremen Nahbereich, die Rotverschiebung der Last Scattering Surface ist z.B. z=1089, aber ihre Rezessionsgeschwindigkeit ist nicht wie in der linearen short range approximation v=cz=1089c, sondern nur v=63c bei Emission und v=3c bei Absorption.

Diese Formel nur für kosmologische Rotverschiebungen bis z=0.1 empfehlend,

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Quasare und Dopplerfaktor 27 Sep 2018 11:20 #42679

Yukterez schrieb:

Das kommt aufs Gleiche, im einen Fall ist die empfange Frequenz durch die gesendete Frequenz gemeint, und im anderen die empfangene Wellenlänge durch die gesendete Wellenlänge, was dann der Kehrwert wäre.

Merci beaucoup! Jetzt wird mir wieder einiges klarer: Der Doppler-Faktor in diesen von mir zu Unrecht kritisierten Veröffentlichungen ist der Kehrwert der Doppler-Rotverschiebung, genauer des Doppler-Rotverschiebungsfaktors z+1. Nachdem das geklärt ist, nun zu meiner eigentlichen Frage (im Hintergrund):
Kann es sein, dass wir bei älteren Quasaren das Licht der Jets sehen und nicht das Licht der Galaxie/der Akkretionsscheibe? (Warum wären Quasare sonst soviel heller als normale Galaxien?) Wenn dem so wäre, wäre ja das Alter der entfernten Quasare gar nicht so hoch, weil man den Doppler-Rotverschiebungsfaktor herausrechnen müsste. Was meint ihr?

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Quasare und Dopplerfaktor 27 Sep 2018 12:27 #42680

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OK, ich habe jetzt eine Veröffentlichung ("Detection of Gravitational Redshift on the Solar Disk by Using Iodine-Cell Technique ∗") gefunden, in der die gravitative Rotverschiebung (zumindestens von der Sonne) im m s angegeben wird. Auch der Wert für die Sonne wird dort mit 633 m s angegeben, ähnlich wie in der Tabelle.

This value of 633 m s−1 corresponds to an observer on the earth while the redshift is 636 m s−1 for the observer at infinity.

Ob das zum Thema eine Relevanz hat, kann ich jedoch nicht sagen.

PS:
Auch hier :

Gravitational redshift
According to general relativity, the wavelength of the photons emitted by a star are shifted to the red as they climb out of its gravitational well. This results in a shift of the wavelength of the spectral lines toward the red (i.e., longer wavelengths). The GRS effect on the RV is a function of the mass m of the star and its radius R through
vGRS = G m/(R c). The GRS has been observed by Takeda & Ueno (2012) in the Sun with an amplitude comparable to the expected value of +633 m s−1


MfG
WL01

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MfG
WL01

Quasare und Dopplerfaktor 27 Sep 2018 19:22 #42697

Hallo miteinander,

zur Abwechslung antworte ich mir selbst und beantworte die letzte selbst gestellte Frage (negativ):

Wenn man den Rotverschiebungsfaktor des Lichts der Akkretionsscheibe (vgl. 1.Bild in meiner korrigierten PDF Quasar_04 zur Eröffnung des Themas) aufgrund der Expansion mit Er bezeichnet, also Er = 1+z mit der Rotverschiebung z, so sollte gelten:
R2 = Dr*Er
R1 = Db*Er
wobei R2 der gemessene Rotverschiebungsfaktor von Jet2, und R1 der von Jet1 ist, Dr und Db die Dopplerfaktoren zu Wellenlängen der zug. Jets.
Könnten nun Quasare jünger sein, als gedacht, weil wir möglicherweise das Licht eines der Jets sehen und nicht das der Galaxie?
Dem scheint nicht so. Allerdings muss nicht der Doppler-Rotverschiebungsfaktor, sondern der Doppler-Blauverschiebungsfaktor herausgerechnet werden. Relevant ist nämlich Jet1 (Jet, der in unsere Richtung zeigt) mit der Blauverschiebung (wegen Lichtintensitätsformel, vgl. Artikel von Andreas Müller www.spektrum.de/lexikon/astronomie/doppler-effekt/81 ). Dafür gilt:
R1 = Db*Er also: Er = R1/Db, d.h. die Rotverschiebung durch Expansion ist ein Vielfaches der gemessenen Rotverschiebung (da Db deutlich kleiner als 1). Das Objekt wäre also noch älter, als wenn man einfach Er=R1 annimmt.
Ich hatte eigentlich gehofft, sog. H-Quasare konstruieren zu können (H steht für Hundsgemein), habe mir aber jetzt selbst ins Knie geschossen. Wenn es so wäre, dass wir das Licht des in unsere Richtung zeigenden Jets statt dem der zugrundeliegenden Galaxie sähen, so wäre der Quasar statt jünger noch älter, als wenn wir die insgesamt resultierende Rotverschiebung nur der Expansion zurechnen würden.
Bleibt die Frage: Wäre so ein Quasar trotzdem hundsgemein für das Standardmodell? (wenn er so uralt ist)

Schöner Gruß von der Ostsee!

Ah, ich habe vergessen, euch das Beispiel mitzuschicken:
Also, für v/c = 0,6 und α=5° kriegt man Db*=2 (das ist der Dopplerfaktor blau für Frequenzen; liefert in der Potenz 3, also Faktor 8 für die Intensität), Db=0,5 (das ist der Dopplerfaktor für Wellenlängen). Ein Quasar etwa mit Rotverschiebung 8,6 hätte dann einen Rotverschiebungsfaktor z+1 aufgrund von Expansion von 17,2.

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