@Alderamin
Dein Diagamm kommt übrigens aus diesem Paper.
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0402278v1
Lohnt sich wirklich, da die Sache mit den Horizonten mal nachzulesen.
Allgemein ist dieses Paper richtig gut.
Hier sind nochmal die beiden oberen Bilder mit anderem Maßstab und anderer Beschriftung.
http://www.physics.uq.edu.au/download/tamarad/astro/scienceimages/SpacetimeDiagramPH.jpg
Was ich meinte ist: denkt man sich in dem dritten Bild die blaue “now”-Linie als mit der Zeit nach oben wandernd, dann wird der rote Light Cone auf der x-Achse immer weiter, bis er nach 65 Milliarden Jahren Conformal Time (das ist nach unendlich langer Zeit in gewöhnlicher Zeit) die orange Linie des Event Horizon erreicht. Von dort, wo der Light Cone die x-Achse schneidet, kommt ungefähr die Hintergrundstrahlung, die wir heute bzw. zur betreffenden “now”-Zeit sehen.
Da kommt die Hintergrundstrahlung eigentlich nicht “her”. Die heutige Hintergrundstrahlung wurde in einer damaligen Entfernung von 46 Millionen Lichtjahren zu “uns” abgestrahlt. Heute befindet sich dieses Atom, das dieses Photon abgestrahlt hat, diese 48 Milliarden Lichtjahre entfernt.
Deine Ablesemethode ist aber ziemlich seltsam.
So kannst du nämlich nur indirekt den heutigen Partikelhorizont und den Grenzwert des Partikelhorizontes in comoving time ablesen.
Der Light Cone soll dir eigentlich etwas anderes sagen, beachte die Tropfenform im ersten Bild.
Ich zitier mich mal aus einem anderen Beitrag:
Der Lichtkegel beschreibt jetzt unter anderem, wie sich die Photonen verhalten, die vor 400 tausend Jahren ausgesandt wurden. (Bzw bei einem Zeitpunkt t fast Null.) Ich hab 400 tausend Jahre genommen, weil das die Zeit der Entstehung der kosmischen Hintergrundstrahlung ist. Von Zeiten davor können wir gar kein Licht sehen. Davor war das Universum undurchsichtig für Licht.)
Da ist die jetzt die Tropfenform des Lichtkegels bemerkenswert.
Dei Tropfenform bedeutet, dass sich diese Photonen in den ersten Milliarden Jahren sogar von uns entfernt haben. Erst nach etwa 3 Milliarden Jahren bekommen sie die Kurve und nähern sich uns an. Genau beim heutigen Alter des Universums erreichen sie uns.
Ebenfalls bemerkenswert ist, dass dieses Photon, das in unserer unmittelbaren Nähe abgestrahlt wurde, sich zunächst etwa 5 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt hat und uns erst nach 14 Milliarden erreichen konnte.
Obwohl dieses Photon im Falle eines Photons der Hintergrundstrahlung zur Zeit der Abstrahlung nur 40 Millionen Lichtjahre von uns entfernt war.
Der Lichtkegel beschreibt aber nur den Weg des abgestrahlten Photons.
Wenn wir wissen wollen, wo sich heute das Atom befindet, das dieses Licht ausgestrahlt hat, folgen wir der Linie des Partikelhorizonts und erhalten einen Abstand von 45 Milliarden Lichtjahren.
Den Weg des Atoms, dessen Photon uns gerade heute erreicht, ist in meinem oberen Bild schwarz eingezeichnet. (wordline of comoving object currently on our particle horizon)
Tatsächlich ist aber doch in den Diagrammen der Partikelhorizont für alle Zeiten eingezeichnet, warum also so kompliziert?
Schnittpunkt des grün gestrichelten particle horizon mit der blauen now-Achse ergibt die Entfernung, bei der ein Hintergrundstrahlungsatom jetzt ist, dessen Hintergrundphoton uns zum Zeitpunkt now erreicht.
Für alle anderen Zeiten muss man nur entsprechend die now-Achse verschieben.
(Am besten nicht in dem Schaubild in conformal time. Das kann man nämlich nicht wirklich ablesen, da müsste man sich immer die conformal time erst umrechnen.)
Das meinte ich mit “Der Ort, aus dem uns die Hintergrundstrahlung erreicht, entfernt sich fortwährend von uns und für t gegen unendlich geht die Entfernung gegen unseren Ereignishorizont von ca. 65 Milliarden Lichtjahren comoving distance.”
Wie schon gesagt, du verwechselst hier Partikelhorizont und Ereignishorizont. Der Ereignishorizont in comoving distance war zum Zeitpunt des Urknalls 65 Milliarden Lichtjahre und geht in Zukunft gegen Null.
Schon klar, aber ich meinte das Licht von Galaxien, die innerhalb des Ereignishorizonts liegen. Nochmal zum dritten Bild: Nimmt man den Light Cone für “now”, dann überblickt man auf der x-Achse den Bereich von -46 GLy bis + 46 GLy und alle Galaxien, die innerhalb dieser Comoving Distance in der Frühzeit des Universums existierten.
Ja, man “überblickt” 46Gly. Nennt man den Partikelhorizont und wird durch die grüne Linie symbolisiert.
Man sieht aber wie schon häufiger gesagt nicht alles, was heute in 46 Gly abgestrahlt wird. Alles was heute außerhalb des viel näheren Ereignishorizontes abgestrahlt wird (gelbe Linie), können wir niemals sehen.
Betrachtet man im Vergleich dazu den Event Horizon, gegen den der Light Cone strebt, dann überblickt dieser einen Bereich von -65 GLy bis +65 GLy in Comoving Distance, d.h. man sieht von dort absolut mehr Galaxien, weil man mehr Raum überblickt (wie gesagt, in einer bestimmten Comoving Distance sind, waren und werden sein eine bestimmte Zahl von Galaxien, die bis auf Mergers und Neuentstehungen konstant ist).
Nein, der event horizon “überblickt” nur den Bereich, wo sich der event horizon mit der now-Linie schneidet. Also zum Zeitpunkt now etwa 15,6 Milliarden Lichtjahre.
Der Ereignishorizont in comoving distance war also zum Zeitpunt des Urknalls 65 Milliarden Lichtjahre entfernt und geht in Zukunft gegen Null.
Bei event horizon und particle horizon handelt es sich außerdem um völlig andere Arten des “Überblickens”. Siehe die oben verlinkten alten Beiträge.
Ich hatte mir das bisher so vorgestellt, dass die Galaxien durch die immer schneller werdende Expansion aus dem beobachtbaren Universum heraus verschwinden, hinter den kosmischen Horizont.
Der Beobachtungshorizont sagt uns etwas über die Gegenwart, der Ereignishorizont sagt etwas über die Zukunft. Das darf man nicht vergessen.
Nach dem unteren Bilde zu schließen sollte mehr Galaxien “sehen”. Nur wird deren Licht zunehmend rotverschoben, d.h. man sieht immer weniger optisch und muss immer größere Radioteleskope für die immer größeren Wellenlängen aufbringen, um sie noch wahrzunehmen, bis sie im Hintergrund absaufen.
Stimmt, man sieht schon irgendwie immer mehr.
Nur ist irgendwann die “Informationseinheit” pro Zeit unglaublich klein.
Wie man an Beispiel e) und f) erkennt, erhält man nur einen sehr kurzen Einblick in die Lebenszeit von Objekten, die außerhalb unseres momentan beobachtbaren Universums liegen (und die zudem heute nicht weiter als 65 Milliarden Lichtjahre weg sein dürfen). Außerdem braucht man für die Beobachtung dieser kurzen Lebenszeit auch noch unendlich lange.