ein paar Verständnisfragen zur CMBR

Picassodrücker · Anmeldungsdatum: 06.09.2012 Beiträge: 44

Hallo,

hab mich in letzter Zeit ein bisschen mit der kosmischen Hintergrundstrahlung auseinandergesetzt, das meiste so weit eigentlich verstanden, aber ein paar Unklarheiten gibt es noch und ich würde mich freuen, wenn mir da wer weiterhelfen könnte:

1. Es müsste ja möglich sein, dass Wellen, als sie noch eine passende Wellenlänge hatten, z. T. von Wasserstoff (und anderen Elementen) absorbiert wurden. Spielt das bei den Anisotropien eine Rolle oder ist der Effekt vernachlässigbar?

2. Abgesehen davon, dass ja ohnehin hauptsächlich der Betrag der Temperaturfluktuationen interessant ist, aber: Entsprechen die wärmeren Stellen auf der Karte Bereichen, in denen es zur Verdichtung kam, oder umgekehrt? Hier spielen ja zwei Effekte eine Rolle: Zum einen ist das Gas in den dichteren Bereichen heißer, zum anderen kommt es dort aber auch zu einer verstärkten gravitativen Rotverschiebung, weshalb die Wellen an Energie verlieren. Intuitiv hätte ich ja gesagt, dass sich die Effekte womöglich aufheben, aber das ist ja offensichtlich nicht der Fall. Welcher überwiegt?

3. zu Gravitationswellen und Polarisation: Kann man die Tatsache, dass die akustischen Oszillationen nur E-Polarisationsmuster erzeugen, Gravitationswellen aber sowohl E- als auch B-Muster damit (vereinfacht) begründen, dass es sich bei Schallwellen um Longitudinal- und bei Gravitationswellen um Transversalwellen handelt? Und wie genau sind bei der Inflation eig Gravitationswellen entstanden? Ich verstehe die Entstehung bei beschleunigten Massen, aber in diesem Fall?

4. und letzte Frage (und wahrscheinlich die dämlichste ;-) - ist auch eher eine mathematische): Die CMBR ist bei z ~ 1089 entstanden, demnach galt für den Skalenfaktor bei der Entkopplung a ~ 1/1090. Setze ich das (und die heutige Temperatur der CMBR von 2,75K) in die ideale Gasgleichung ein, so erhalte ich eine Entkopplungstemperatur von ca. 3000K (was ja auch in etwa so stimmt). Ich hab auch schon öfter gelesen, dass z. B. z = 1 bedeutet, dass das Universum zu dem Zeitpunkt "halb so groß" war. Aber warum? Wenn ich das Volumen betrachte, müsste ich doch eher a^3 nehmen, dann würde die Rechnung mit dem idealen Gasgesetz nicht mehr aufgehen und "halb so groß" würde dann für z = 1 auch nicht mehr stimmen...

Ich bedanke mich schon mal im Voraus ganz herzlich bei jedem, der mir hier auf die Sprünge helfen kann smile