Alter und Ausdehnung des Universums - wie paßt das zusammen?

Aufgrund der endlichen Lichtgeschwindigkeit ist nur ein kugelförmiger Bereich im All für uns sichtbar. Denn Lichtstrahlen von Himmelskörpern außerhalb dieser Kugel würde länger als das Alter des Universums brauchen, um uns zu erreichen. Würde sich das Universum nicht ausdehnen, entspräche der Radius dieser Kugel genau seinem Alter, mäße also 13,7 Milliarden Lichtjahre. Da sich das Universum aber beschleunigt ausdehnt und somit alle Entfernungen ständig wachsen, sind ferne Objekte nicht mehr an dem Platz, an dem wir sie sehen. Sie können sich mittlerweile weit außerhalb dieser 13,7 Milliarden Lichtjahre befinden. Das Hubble-Volumen hat daher inzwischen einen Radius von ungefähr 46 Milliarden Lichtjahren* oder 4,4 ∙ 10hoch26 Meter.

Dieses Volumen enthält etwa 100 Milliarden Galaxien, 10 hoch21 Sonnensysteme, 10hoch78 Atome sowie 10hoch88 Photonen (Strahlungsteilchen). Seine Masse beträgt damit ungefähr 10hoch53 kg, die Dichte 2,3 ∙ 10hoch-26 kg pro Kubikmeter. Das Licht von den fernsten für uns sichtbaren Objekten, den Quasaren, brauchte bis zu 13 Milliarden Jahre, um zu uns zu gelangen. Wir sehen also die Quasare in ihrem damaligen Zustand, als sie das Licht abstrahlten. Wie sie heute aussehen oder ob sie denn überhaupt noch existieren, ist für uns prinzipiell nicht entscheidbar, denn wegen der Ausdehnung des Raums sind sie inzwischen über 40 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. Dies führt manchmal zur Zweideutigkeit bei Angaben von Entfernungen ferner Himmelsobjekte. Oft wird nur die Distanz zur damaligen und nicht zur heutigen Position angegeben. Zusätzlich zur Verwirrung trägt bei, dass in Büchern und Zeitungsartikeln das Hubble-Volumen gern mit dem Universum selbst verwechselt wird.

Die Kugelschale des Hubble-Volumens ist ein Ereignishorizont ähnlich dem eines Schwarzen Lochs. Denn was jenseits dieser Schale liegt, entzieht sich für immer der Beobachtung. Welchen Teil des Universums das Hubble-Volumen umfasst, hängt natürlich vom Standort des Beobachters ab. Da dieser sich immer im Zentrum dieses Volumens befindet, sehen etwa Bewohner der Andromeda-Galaxie ein etwas anderes Hubble-Volumen als wir.

du vergisst dabei das nach den neusten erkenntnissen sich das universum NICHT gleichmäßig beschleunigt ausgedehnt hat ...

In den Theorien kenn ich mich aber leider nicht aus ... ;)

Interessante Frage. Du setzt vorraus das sich das Universum mit konstanter Geschwindigkeit ausgedehnt hat. Und genau das heat es nicht getan.

Diese Zahlen sind keine sicheren Fakten, sondern umstrittene Annahmen. Dies gilt auch für den Urknall und die Lichtgeschwindigkeit als Obergrenze. Für dies alles gibt es auch ernsthafte Gegenargumente. Man sollte wissenschaftstheoretisch nie den derzeitigen Stand für die Wahrheit ansehen, da da diese sich andauernd ändert und somit keine Wahrheit sein kann.

mit dem urknall entstand das was wir unter unserem universum verstehen. aber mit diesem urknall waren ja nicht gleich sterne (erst etwa 400000 jahre später) oder sogar galaxien (etwa 2 milliarden jahre später) entstanden, sondern erstmal nur elemente. die mußten sich erstmal zusammanfinden um mit der zeit langsam größere strkturen zu bilden.somit erkärt sich warum das universum älter ist als die objekte die wir bisher da draußen gefunden haben.

das könnte und dürfte an der raumzeitkrümmung liegen.