Kritische Dichte

[gravi]

Hallo zusammen,

bei mir taucht eine Frage auf, wie man die mittlere (Materie = Energie-) Dichte des Universums bestimmen kann. Sie ging ja aus den Messungen der WMAP- Sonde hervor. Also:

Im frühen Kosmos durchliefen Schallwellen das Plasma und manifestierten sich als feinste Temperatur- bzw. Dichteschwankungen im Mikrowellenhintergrund. Eine Schallwelle kann sich nur fortpflanzen, indem benachbarte Teilchen den Impuls weitergeben. Ist der Teilchenabstand größer als die Wellenlänge, so erlischt die Welle zwangsläufig.

Das bedeutet, dass die großen Strukturen im Mikrowellenhintergrund die Wellenlänge der Schallwelle widerspiegeln, die kleinen Strukturen zeigen Obertöne auf, die wie bei einem Musikinstrument die "Klangfarbe" ergeben und Bruchteile der Schwingung darstellen.

Durch trigonometrische Vermessung kann man nun nachweisen, dass die Winkelsumme Erde -> Struktur ziemlich genau 180° entspricht, wir also in einem euklidischen, offenen Universum leben.
Das wiederum bedeutet, dass die durchschnittliche Massendichte nahe der kritischen Dichte liegen muss. Wäre sie größer, würden wir eine andere Winkelsumme messen und das Universum wäre geschlossen, wie auch im umgekehrten Fall.

Meine Frage ist nun, wie kann man nun genau die mittlere Dichte aus den WMAP- Messungen ablesen? Ich konnte bisher dazu nichts aussagekräftiges finden...

Gruß
gravi

[gravi]

Danke für Deinen Hinweis, lieber Tensor, Ray's Seite hatte ich aber schon durchforstet.

Dennoch fehlt mir noch die klare Aussage, wie man aus den Fluktuationen der Hintergrundstrahlung auf die Materiedichte schließen kann. Oder ist das gar nicht exakt möglich, sondern man geht nur von einem an die kritische Dichte angenäherten Wert aus, weil der Kosmos halt flach ist?

Gruß
gravi

[tomS]

Ich schließe mich der Frage an: was genau sind die Beobachtungsdaten, die auf die Massendichte im Universum sowie auf die "Existenz" der DE führen:
- SN 1a
- WMAP
- ...?

[gradient]

Hallo,

man könnte vielleicht noch die Masse anführen, die auf die Galaxienhaufen zurückzuführen sind. Wenn man den Dichteparameter der Vakuumenergie gegen den Dichteparameter der dunklen und leuchtenden Materie aufträgt, überlappen sich die Daten von WMAP, SN1a und der Galaxienhaufen.

btw.: ich frage mich, warum man auch die Krümmung so genau aus der Hintergrundstrahlung ablesen kann - das mit dem Dreieck ist mir klar, aber wie bestimmt man die Länge der Schenkel, die 13,7 Mrd. Lichtjahre? Schließlich ist diese Lichtlaufzeitentfernung gerade von den Dichteparametern und der Krümmung abhängig, die man ja wiederum bestimmen will.
Diese Frage habe ich bereits gestellt, aber leider keine Antwort erhalten:
viewtopic.php?f=3&t=683

Beste Grüße,
Patrick

[gravi]

Sehr weit bin ich in diesen Fragen auch noch nicht gekommen, habe aber vlt. hilfreiche Links:

http://lambda.gsfc.nasa.gov/product/map ... graphy.cfm

http://lambda.gsfc.nasa.gov/product/map ... meters.cfm

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0603449

Und ein schönes pdf, ausnahmsweise in deutsch:

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/ ... andout.pdf

Auf jeden Fall gibt's dort viel zu lesen, ich muss mich da auch erst noch durchwühlen.

Gruß
gravi

[tomS]

Vielen Dank!

Insbs. der erste Link und dort das letzte Paper der Fünf-Jahres-Serie Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Cosmological Interpretation sieht sehr interessant aus.

Aber das heißt doch: außer WMAP und SN 1a gibt es eigentlich nichts, oder?

[gravi]

Richtig, derzeit noch nicht.
Warten wir mal ab, was die Planck- Sonde an Ergebnissen liefern wird, Start voraussichtlich am 6. Mai.

Ich hatte selbst noch keine Zeit, die Linls zu durchforsten - nur kurz um sie zu finden

Gruß
gravi