Die Weltformel
Eine optische Analyse der Voids-Linseneffekte
2. Wie entstehen die Voidslinsen ?
Die Ablenkung von Lichtstrahlen beim Übergang in ein anderes Medium ist eine seit langem bekannte optische Eigenschaft des Lichtes. Bei den Voidslinsen findet die Lichtablenkung auch nach diesem einfachen Brechungsgesetz statt.
In den riesigen Voids entstehen durch dynamische Prozesse bei der permanenten Raumentstehung unsichtbare Urteilchen als Vorläufer der "dunklen Materie" (dieses Thema habe ich in meinem Buch "Die Weltformel" im 6.Kapitel erläutert). An den Rändern der Voids entsteht dabei erhöhte Konzentration von Urteilchen, die die Bildung der dunklen Materie begünstigen. Die Voids bilden dadurch an den Rändern ein dichteres Medium, und das Licht wird deshalb beim Übergang gebrochen.
Bild 5: Prinzip der Voidslinseneffekte. Die Punkte sind zur Anschauung vergrößerte Urteilchen.
Die Ablenkung von Lichtstrahlen beim Übergang in ein anderes Medium ist eine seit langem bekannte optische Eigenschaft des Lichtes. Bei den Voidslinsen findet die Lichtablenkung auch nach diesem einfachen Brechungsgesetz statt.
In den riesigen Voids entstehen durch dynamische Prozesse bei der permanenten Raumentstehung unsichtbare Urteilchen als Vorläufer der "dunklen Materie" (dieses Thema habe ich in meinem Buch "Die Weltformel" im 6.Kapitel erläutert). An den Rändern der Voids entsteht dabei erhöhte Konzentration von Urteilchen, die die Bildung der dunklen Materie begünstigen. Die Voids bilden dadurch an den Rändern ein dichteres Medium, und das Licht wird deshalb beim Übergang gebrochen.
Bild 5: Prinzip der Voidslinseneffekte. Die Punkte sind zur Anschauung vergrößerte Urteilchen.
Die bisher bekannten gigantischen Voids zwischen den Filamenten mit durchschnittlich 100 Mio. Lichtjahren Durchmesser bestehen aus kleineren Voids.
Bild 6: Große Voids bestehen aus kleineren Voids
Bild 6: Große Voids bestehen aus kleineren Voids
Bild 7: Das Prinzip der Voids-Linseneffekte.
Die grünen Kreise stellen die unterschiedlich großen Voids dar und an den Rändern entstehen, wie oben erläutert, natürliche Linsen durch erhöhte Konzentration von unsichtbare Materie, den Vorläufern der sogenannten "dunklen Materie".
Beim obigen Bild werden z.B. die Lichtstrahlen der Galaxy A über verschiedene Voidslinsen abgelenkt, vergrössert, verzerrt, und erscheinen auf den Teleskopbildern an unterschiedlichen Stellen B, C und D. Die Galaxy A wird dadurch unterschiedlich stark verzerrt und auch in verschiedenen Größen abgebildet. Zusätzlich erscheinen auf den Teleskopbildern auch Fragmente der Galaxy A wie sie an den Stellen "e" dargestellt sind, die bisher als sogenannte "Einsteinringe" genannt werden.
Kosmische Ringe bei den Voidslinsen
Die Voidslinsen bestehen aus einem unsichtbaren Element und sind deshalb nicht direkt beobachtbar. Nur durch ihre Linsenseffekte machen sie sich bemerkbar. In den Teleskopbildern habe ich deshalb mit einem Zeichenprogramm Kreise eingezeichnet um die Linseneffekte zu verdeutlichen. Die eingezeichneten Kreise bei den jeweiligen Bildern sind alle gleich groß und das dahinterliegende Prinzip ist beim folgenden Schaubild vereinfacht dargestellt.
Bild 8: Der türkisfarbene Kreis ist ein Void, der als eine Art "hohle Glaskugel" Linseneffekte verursacht und einen dahinterliegenden Stern optisch vergrößert, verzerrt und in Fragmente zerlegt.
Beim obigen Bild werden z.B. die Lichtstrahlen der Galaxy A über verschiedene Voidslinsen abgelenkt, vergrössert, verzerrt, und erscheinen auf den Teleskopbildern an unterschiedlichen Stellen B, C und D. Die Galaxy A wird dadurch unterschiedlich stark verzerrt und auch in verschiedenen Größen abgebildet. Zusätzlich erscheinen auf den Teleskopbildern auch Fragmente der Galaxy A wie sie an den Stellen "e" dargestellt sind, die bisher als sogenannte "Einsteinringe" genannt werden.
Kosmische Ringe bei den Voidslinsen
Die Voidslinsen bestehen aus einem unsichtbaren Element und sind deshalb nicht direkt beobachtbar. Nur durch ihre Linsenseffekte machen sie sich bemerkbar. In den Teleskopbildern habe ich deshalb mit einem Zeichenprogramm Kreise eingezeichnet um die Linseneffekte zu verdeutlichen. Die eingezeichneten Kreise bei den jeweiligen Bildern sind alle gleich groß und das dahinterliegende Prinzip ist beim folgenden Schaubild vereinfacht dargestellt.
Bild 8: Der türkisfarbene Kreis ist ein Void, der als eine Art "hohle Glaskugel" Linseneffekte verursacht und einen dahinterliegenden Stern optisch vergrößert, verzerrt und in Fragmente zerlegt.
Je weiter wir ins Weltall blicken, desto optisch kleiner werden die Objete. Die Größe der eingezeichneten Kreise stellt bei dem obidem Bild die Entfernung der Abbildungsebene dar. Je weiter wir ins Weltall blicken desto kleiner werden auch diese Kreise, genauso wie die abgebildeten Objekte. D.h. man kann theoretisch viele Kreise in verschiedenen Größen für verschiedene Entfernungen in den Teleskopbildern einzeichnen.
Bild 9: Gravitationslinseneffekt mit Ringen
Bild 9: Gravitationslinseneffekt mit Ringen
Solche Kreise sind bisher auch bei den sogenannten Gravitationslinsen wie im obigen Bild dargestellt bekannt. Nach dem Gravitationslinsen-Modell, werden die Lichtstrahlen der Himmelsobjekte um eine Galaxie umgelenkt, aber nach diesem Modell ist in der Mitte die Galaxie trotzdem sichtbar. Bei den Voids-Linseneffekten sieht man aber in der Mitte keine Objekte, die die Lichtstrahlen umlenken und somit sind die Voidslinsen, wie auch die Voids selbst, unsichtbar. Wir können die Voidslinsen aber anhand der verzerrten Abbildungen von Galaxien analysieren.
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Bild 10: Die "Cartwheel"-Galaxie, aufgenommen vom Weltraumteleskop Chandra. Die zwei markanten Stellen in den roten Ausschnitten sind unten vergrößert abgebildet. (Zum Vergrößern auf das Bild klicken)
Bild 11: Die Galaxie "Centaurus A" aufgenommen vom Weltraumteleskop Spitzer. Die optische Verzerrung der Galaxie durch die Voidslinsen, wie durch die Kreise dargestellt, ist deutlich sichtbar. (Zum Vergrößern auf das Bild klicken)
Bild 12: "Hubble Ultra Deep Field (HUDF)". Der rote Ausschnitt wird unten erläutert.
Quelle: http://hubblesite.org/gallery/album/pr2012002f
Bild 13: Ein Ausschnitt aus dem obigen Bild. Die eingezeichneten Kreise sind wie eine Art Lupe zu betrachten. Die Verformung der Galaxien und die Galaxienfragmente an den Rändern der Kreise wird durch die Voids-Linseneffekte verursacht.
Bild 13: Ein Ausschnitt aus dem obigen Bild. Die eingezeichneten Kreise sind wie eine Art Lupe zu betrachten. Die Verformung der Galaxien und die Galaxienfragmente an den Rändern der Kreise wird durch die Voids-Linseneffekte verursacht.
Rote Pfeile: Bei diesem Ausschnitt sieht man wie die Galaxien durch die unsichtbare Voidslinsen optisch verzerrt wurden.
Grüne Pfeile: Die Fragmente der Galaxien erscheinen an den Rändern der Voidslinsen, genauso wie die sogenannten Einsteinringe bei den Gravitationslinsen.
Blaue Pfeile: Ein Fragment der weißen Galaxie (durchgezogene blaue Linie) erscheint am Rand einer anderen Voidslinse (gestrichelte blaue Linien).
Mit der Analyse der Voidslinsen können wir folgendes herausfinden:
- Mit der Analyse der Voidslinsen können wir die Eigenschaften der dunklen Materie und dunkle Energie analysieren. Mit Hilfer der Voids-Linseneffekte können wir untersuchen, wie es an den Rändern der Voids zu Ansammlung von unsichtbare Materie kommt, die in grösseren Skalen schliesslich die Galaxien hervorbringen und sie auch zusammenhalten.
- Wir können die Topologie des beobachtbaren Universums untersuchen. Mit Computerprogrammen kann man aus den tausenden Fragmenten von Galaxien ein 3D-Bild mit den Positionen der abgebildeten Himmelsobjekte erstellen.
- Da wir mit unseren Teleskopen bei großen Entfernungen auch immer in die Vergangenheit blicken, können wir anhand der Voids die Bewegungen im Universum im großem Masstab besser untersuchen. Wir können z.B. die Frage untersuchen ob das Universum rotiert.
- Wir können auch untersuchen ob das Universum permanent expandiert oder durch Expansion und Kontraktion zyklisch pulsiert (dieses Thema habe ich in meinem Buch erläutert) .
- Da sich die Himmelsobjekte bei den Teleskopbildern nicht an den abgebildeten Positionen befinden, können wir mit der Analyse der Voids-Linseneffekte die tatsächliche Positionen weit entfernte Galaxien herausfinden. Dabei kann man auch die Frage untersuchen, ob es möglich ist, dass wir wegen den komplexen Voids-Linseneffekte quasi um die Ecke sehen können.
- Mit der Analyse der Voidslinsen können wir schliesslich ein neues kosmologisches Modell des Universums entwickeln. Die Existenz der großen Voids ist eine der wichtigen Indizien, die gegen das Urknallmodell sprechen. Es ist nämlich schon seit langem bekannt, dass nach dem kosmologischem Standardmodell mit der Urknallhypothese keine großen Voids entstehen können.
Grüne Pfeile: Die Fragmente der Galaxien erscheinen an den Rändern der Voidslinsen, genauso wie die sogenannten Einsteinringe bei den Gravitationslinsen.
Blaue Pfeile: Ein Fragment der weißen Galaxie (durchgezogene blaue Linie) erscheint am Rand einer anderen Voidslinse (gestrichelte blaue Linien).
Mit der Analyse der Voidslinsen können wir folgendes herausfinden:
- Mit der Analyse der Voidslinsen können wir die Eigenschaften der dunklen Materie und dunkle Energie analysieren. Mit Hilfer der Voids-Linseneffekte können wir untersuchen, wie es an den Rändern der Voids zu Ansammlung von unsichtbare Materie kommt, die in grösseren Skalen schliesslich die Galaxien hervorbringen und sie auch zusammenhalten.
- Wir können die Topologie des beobachtbaren Universums untersuchen. Mit Computerprogrammen kann man aus den tausenden Fragmenten von Galaxien ein 3D-Bild mit den Positionen der abgebildeten Himmelsobjekte erstellen.
- Da wir mit unseren Teleskopen bei großen Entfernungen auch immer in die Vergangenheit blicken, können wir anhand der Voids die Bewegungen im Universum im großem Masstab besser untersuchen. Wir können z.B. die Frage untersuchen ob das Universum rotiert.
- Wir können auch untersuchen ob das Universum permanent expandiert oder durch Expansion und Kontraktion zyklisch pulsiert (dieses Thema habe ich in meinem Buch erläutert) .
- Da sich die Himmelsobjekte bei den Teleskopbildern nicht an den abgebildeten Positionen befinden, können wir mit der Analyse der Voids-Linseneffekte die tatsächliche Positionen weit entfernte Galaxien herausfinden. Dabei kann man auch die Frage untersuchen, ob es möglich ist, dass wir wegen den komplexen Voids-Linseneffekte quasi um die Ecke sehen können.
- Mit der Analyse der Voidslinsen können wir schliesslich ein neues kosmologisches Modell des Universums entwickeln. Die Existenz der großen Voids ist eine der wichtigen Indizien, die gegen das Urknallmodell sprechen. Es ist nämlich schon seit langem bekannt, dass nach dem kosmologischem Standardmodell mit der Urknallhypothese keine großen Voids entstehen können.