Dichteparameter

Aus AnthroWiki

Die Dichteparameter geben in der Kosmologie die Verteilung der Gesamtdichte des Universums auf verschiedene Materie- und Energieformen an. Sie bestimmen die Geometrie und die Entwicklung des Universums, insbesondere den zeitlichen Verlauf seiner Expansion.

Definition

Die tatsächliche mittlere Dichte (Masse pro Volumeneinheit) wird durch die kritische Dichte geteilt, so dass man eine dimensionslose Größe

.

erhält. Der Index für total kennzeichnet die Gesamtdichte, die sich aus der Dichte von Materie und Energie zusammensetzt. Die kritische Dichte ist gerade die Dichte, bei der das Universum flach ist:

Dabei ist

Im Allgemeinen verändern sich die Dichteparameter mit der Zeit. Eine Ausnahme ist der exakte Wert . Meist werden die Werte der Dichteparameter zum jetzigen Zeitpunkt angegeben.

Einfluss auf die Geometrie des Universums

mögliche Geometrien des Universums in Abhängigkeit von der gesamten Materie- und Energiedichte, hier als bezeichnet

Die räumliche Geometrie des Universums wird durch die gesamte Materie- und Energiedichte bestimmt:

Gesamtdichte Geometrie
sphärisch
flach
hyperbolisch

Die Dichteparameter können sehr genau durch die Beobachtung von Temperaturfluktuationen der kosmologischen Hintergrundstrahlung und andere astronomische Beobachtungen bestimmt werden. Die derzeitigen Messungen (insbesondere durch die WMAP- und Planck-Satelliten) ergeben im Rahmen des Standard-Modells der Kosmologie (isotropes und homogenes Universum, Dynamik beschrieben durch die Friedmann-Gleichungen) für die Gesamtdichte des Universums

[1]

im Rahmen der Messgenauigkeit erscheint das Universum also flach.

Anteile an dieser Gesamtdichte:

  • Der größte Teil des Universums besteht aus Dunkler Energie mit negativem Druck: (s. auch Kosmologische Konstante).
  • Materie:
    • wobei der überwiegende Teil aus Dunkler Materie besteht
    • gewöhnliche baryonische Materie trägt nur mit bei.
  • Weiter erwähnenswert ist elektromagnetische Strahlung, deren heutiger Beitrag mit aber sehr klein ist.

Dabei ist

die Strahlungsdichte der Mikrowellenhintergrundstrahlung und ist die Temperatur der Hintergrundstrahlung, die Boltzmann-Konstante und das Plancksche Wirkungsquantum.

Siehe auch

Literatur

Einzelnachweise


Dieser Artikel basiert (teilweise) auf dem Artikel Dichteparameter aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der Lizenz Creative Commons Attribution/Share Alike. In Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.