Entstehung von supermassiven SL [Archiv]

Hippolyte

18.04.2005, 11:44

Martin

18.04.2005, 12:26

Hallo,

da bist Du auf eine Frage gestoßen, an der auch die Profis zur Zeit noch knabbern und keine rechte Antwort wissen. Ich dächte ich hätte da vor kurzen irgendwo was gelesen, ich muß mal in meinen Sachen danach kramen.

Martin

Sky Darmos

18.04.2005, 13:13

Wie entstanden die supermassiven Schwarzen Löcher?

Diese superm. SL sollen meinem Wissen ja direkt im Zusammenhang mit der Größe der umgebenden Galxie Und wohl auch maßgeblich an der Bildung dieser beteiligt sein.
Sie können sich wohl nicht aus millionen normaler stellarer SL gebildet haben.

Dafür wäre wohl nicht genug Zeit, aber einige Astronomen nehmen an dass es in der ersten Sterngenergation sehr massereiche Sterne gab, bei denen das denkbar wäre. Es gibt jedoch in der hintergrundstrahlung hinweise darauf dass es nie solch massereiche Sterne gegeben haben kann. Also Sterne mit über 100 Sonnenmassen.

Wäre es möglich, daß sich solche SL formten ohne den Zwischenschritt eines Sterns? Als zu Beginn des Universums, als dieses noch sehr klein war und sich die Materie auf viel engeren Raum verteilte (ich stelle mir hier so eine Art fluiden Raum vor) es Bereiche gab in denen sich die Materie so stark konzentrierte (millionen Sonnemassen auf einige Kubiklichtjahre), das sie wie bei einem Stern sich verdichtete. Bei einem Stern stoppt dann dieser Prozess solange die Fusion anhält. Je mehr Masse desto kürzer die "Lebenszeit".
Nur hier bedingt durch die viel viel größere Masse nutzte das nichts und es entstand sofort ein supermassives schwarzes Loch?

Was du meinst sind primordiale Schwarze Löcher die beim Urknall entstanden sein könnten. Diese entstehen nicht aus dem Kollaps eines Sterns uns für sie gilt auch die Massenuntergrenze von 2,5 bis 3 Sonnenmassen nicht. Gewöhnlich hätten diese SL´s winzige Massen. Da sie so früh entstanden sind, hätten sie genug Zeit gehabt sich zu größeren SL´s zusammenzuballen.

Hippolyte

18.04.2005, 14:51

So ähnlich wie ein primordiales SL. Nur das diese eben nicht durch den Urknall selber entstanden sind und von Anfang an sehr große Massen haben.

Zeitablauf:
1. Big Bang
2. Das Universum expandiert anfangs noch mit einer sehr großen Dichte.
3. Durch Fluktuationen kommt es zu Materieverdichtungen (Vorstufen der heutigen Galaxienverteilung)
4. Die Zentren dieser Verdichtungen kollabieren unter ihrer Masse zu riesigen SL's. Einige einzelne Sterne entstehen schon wo die Masse weniger dicht ist. Hier haben wir ich nenne sie mal Protogalaxien. (Einige hundert Lichtjahre groß mit der Masse einer Galaxie oder auch mehr. Denn wenn das Universum kleiner ist, dann drängt sich die Materie auch dichter zusammen. Diese Protogalaxien dehnen sich aber zunehmend auf ihre heutige Größe aus.)
5. Nachdem das Universum weiter expandiert ist reicht die Dichte nicht mehr aus um weitere supermassive schwarze Löcher zu produzieren. Die restliche Materie um die SL's bilden ihre scheibenförmige Form aus, die Galaxien beginnen sich zu formen.

Die Frage ist eben was passiert wenn man Millionen Sonnenmassen zusammenpreßt? Bei 10 Sonnenmassen entsteht ein Stern, klar wissen wir. Aber was wenn wir Millionen nehmen, bevor ein Stern entstehen kann ist er auch schon weg.

So stelle ich mir jedenfalls die Entstehung der Galaxien vor, kann mangels Fachwissen dies aber nicht richtig überprüfen und wie realistisch ist dieses Modell?

Sky Darmos

18.04.2005, 16:35

So ähnlich wie ein primordiales SL. Nur das diese eben nicht durch den Urknall selber entstanden sind und von Anfang an sehr große Massen haben.

Zeitablauf:
1. Big Bang
2. Das Universum expandiert anfangs noch mit einer sehr großen Dichte.
3. Durch Fluktuationen kommt es zu Materieverdichtungen (Vorstufen der heutigen Galaxienverteilung)?

Diese Fluktuationen in der Energiedichte zu erklären ist aber auch nicht gelungen. Das ist auch noch ein Thema für sich...rein statistisch bedingte Fluktuationen können es kaum sein da diese viel zu lange brauchen würden um anzuwachsen...

Die Frage ist eben was passiert wenn man Millionen Sonnenmassen zusammenpreßt? Bei 10 Sonnenmassen entsteht ein Stern, klar wissen wir. Aber was wenn wir Millionen nehmen, bevor ein Stern entstehen kann ist er auch schon weg.

So stelle ich mir jedenfalls die Entstehung der Galaxien vor, kann mangels Fachwissen dies aber nicht richtig überprüfen und wie realistisch ist dieses Modell?

Die Dichte muss nicht mal besonders hoch sein, damit ein SL entsteht, wenn nur das Gebiet mit dieser Dichte groß genug ist.
Also die Energiedichte zu verschiedenen Zeiten nach dem Urknall ist in der strahlungsdominierten Ära gegeben durch

p (t) = 1,22 * 10^-35 (T(°K))^4 g/cm^3

Das Volumen eines Schwarzen Lochs ist gegeben durch

V = ((4 G M / c^2)^3 * pi) / 6

Die Dichte eines Schwarzen Lochs das sich aus einer Materieansammlung bildet, wäre damit gegeben durch

M / V = p (t)

Diese Formel zeigt dir welche Massen Schwarze Löcher hätte die sich ganz unspektakulär bilden könnten, ohne dramatischen Kollaps, wie du es anscheindend im Sinn hast...hast ja gesagt dass das ganze ohne Kollaps zu einem Stern ablaufen soll.

Ich denke nicht dass dein Modell realistisch ist, da die Gebiete auf die man so kommt viel zu groß sind. Klar auch Wasser normaler Dichte kann von einem Ereignishorizont umgeben sein, aber der müsste dann einen größeren Umfang haben als die Umlaufbahn des Pluto...

Grüße,
Sky.

Hippolyte

18.04.2005, 18:31

Bevor ich weiter schreibe eine kurze Frage zu den Formeln. Was ist: p, T, G, M? Als nicht Physiker bevorzuge ich Formeln ohne Abkürzungen.

Mit diesen Fluktuationen meine ich die unterschiedliche Verteilung der Materie im Universum, die wenn man sie lokal betrachtet aufgeteilt ist in Galaxiehaufen und leeren Räumen dazwischen. Wenn mann jedoch aus noch "größer Entfernung" schaut scheinbar wieder gleichmäßig verteilt ist.
Hier haben wir es mit einem Effekt wie Zufall und Durchschnitt zu tun. Wenn wir sechs mal mit einem Würfel würfeln müßte jede Zahl/Seite laut Durchschnitt einmal gewürfelt werden. Wir brauchen das sicher nicht auszuprobieren weil wir wissen das dies sowieso nicht passiert, sondern eine oder zwei Ziffern/Seiten mehrmals gewürfelt wird.
Genauso ist es mit der Verteilung der Materie im Universum. Über das Universum ist die Materie gleichmäßig verteilt wobei es durch diesen Zufallseffekt zu lokalen Schwankungen kam. So als ob man sechs mal hintereinander die selbe Zahl würfelt. - Darüber habe ich gerade auf XXP ein Interview gesehen der das echt gut erklären konnte (das kommt auch auf VOX, abends, spät abends, aber nicht heute).

Die Frage bleibt was mit solchen riesiegen Materieansammlungen passieren würde? Würde im Zentrum dieser eine Kernfusion einsetzen ohne das sich ein Stern gebildet hat, was der Gravitation wieder entgegenwirkt und den Kollaps aufhält? Oder entsteht das SL so schnell, daß diese Fusion daran nichts mehr ändert? So als ob Du bei Sturm ein Streichholz anzünden willst. Es macht kurz zisch und schon isses wieder aus.
Kann es überhaupt zu so großen Ansammlungen kommen? Muß ja wohl sonst gäbe es diese SL's nicht.

Oder sind diese SL's Überreste vom Universum vor dem Urknall selber? Als alles an einem Punkt konzentriert war. Wenn man einen Knaller zündet fliegen seine Teile auch durch die Luft. Das Meißte verwandelt sich in die Explosionsgase, aber es bleiben Überreste vom Knaller selber bestehen. Bei uns sind die "Explosionsgase" die normale Materie und die supermassiven schwarzen Löcher Reste des "Schwarzpulvers".
Könnten wir es bei den supermassiven SL's dann vielleicht mit "Splittern" des "Pre-Universums" zu tun haben?

Ich weiß das es da noch keine Lösung für gibt. Jedoch muß sich doch da am Anfang der Zeit etwas gigantisches ereignet haben. Wer weiß schon was "die Wahrheit" ist?

Gruß
Hippolyte

Sky Darmos

18.04.2005, 19:52

Bevor ich weiter schreibe eine kurze Frage zu den Formeln. Was ist: p, T, G, M? Als nicht Physiker bevorzuge ich Formeln ohne Abkürzungen.

p ist die Dichte, T die Temperatur in °K, G die Gravitationskonstante und M die Masse des Schwarzen Lochs.

Mit diesen Fluktuationen meine ich die unterschiedliche Verteilung der Materie im Universum, die wenn man sie lokal betrachtet aufgeteilt ist in Galaxiehaufen und leeren Räumen dazwischen. Wenn mann jedoch aus noch "größer Entfernung" schaut scheinbar wieder gleichmäßig verteilt ist.
Hier haben wir es mit einem Effekt wie Zufall und Durchschnitt zu tun. Wenn wir sechs mal mit einem Würfel würfeln müßte jede Zahl/Seite laut Durchschnitt einmal gewürfelt werden. Wir brauchen das sicher nicht auszuprobieren weil wir wissen das dies sowieso nicht passiert, sondern eine oder zwei Ziffern/Seiten mehrmals gewürfelt wird.
Genauso ist es mit der Verteilung der Materie im Universum. Über das Universum ist die Materie gleichmäßig verteilt wobei es durch diesen Zufallseffekt zu lokalen Schwankungen kam. So als ob man sechs mal hintereinander die selbe Zahl würfelt. - Darüber habe ich gerade auf XXP ein Interview gesehen der das echt gut erklären konnte (das kommt auch auf VOX, abends, spät abends, aber nicht heute).

So einfach ist das Problem nicht zu lösen. Reine Zufallsfluktuationen entwickeln sich viel zu langsam. Die Inflationstheorie versucht das mit Symmetriebruch, Kosmischen Strings und so zu erklären. Es gibt da noch viele andere Theorien. Aber einfach Zufallsfluktuationen reichen nicht aus.

Die Frage bleibt was mit solchen riesiegen Materieansammlungen passieren würde? Würde im Zentrum dieser eine Kernfusion einsetzen ohne das sich ein Stern gebildet hat, was der Gravitation wieder entgegenwirkt und den Kollaps aufhält?

Ein Stern ist per Definition ein Gebiet in dem es zu Kernfusion kommt.

Oder entsteht das SL so schnell, daß diese Fusion daran nichts mehr ändert? So als ob Du bei Sturm ein Streichholz anzünden willst. Es macht kurz zisch und schon isses wieder aus.
Kann es überhaupt zu so großen Ansammlungen kommen? Muß ja wohl sonst gäbe es diese SL's nicht.?

Diese supermassiven SL´s könnten durch Kollisionen zwischen primordialen Schwarzen Löchern entstanden sein. Für diese Zusammenballung wäre genug Zeit gewesen, da primordiale SL´s ja beim Urknall entstehen.

Oder sind diese SL's Überreste vom Universum vor dem Urknall selber? Als alles an einem Punkt konzentriert war. Wenn man einen Knaller zündet fliegen seine Teile auch durch die Luft. Das Meißte verwandelt sich in die Explosionsgase, aber es bleiben Überreste vom Knaller selber bestehen. Bei uns sind die "Explosionsgase" die normale Materie und die supermassiven schwarzen Löcher Reste des "Schwarzpulvers".
Könnten wir es bei den supermassiven SL's dann vielleicht mit "Splittern" des "Pre-Universums" zu tun haben?

Da müsstest du konkreter werden. Was meinst du mit "Splittern eines Pre-Universums"?

Ich weiß das es da noch keine Lösung für gibt. Jedoch muß sich doch da am Anfang der Zeit etwas gigantisches ereignet haben. Wer weiß schon was "die Wahrheit" ist?

Der Urknall ist nicht der Beginn der Zeit. Die Regeln der Quantenmechanik verhindern eine unendliche Dichte und damit einen Stillstand der Zeit, b.z.w. einen Beginn der Zeit.

Gruß,
Sky.

Zap

18.04.2005, 19:58

Also die Energiedichte zu verschiedenen Zeiten nach dem Urknall ist in der strahlungsdominierten Ära gegeben durch

p (t) = 1,22 * 10^-35 (T(°K))^4 g/cm^3

Wo steckt denn auf der rechten Seite die Zeit, wenn die Dichte wie angegeben eine Funktion der Zeit sein soll?

Gruss,

Zap

Sky Darmos

18.04.2005, 20:16

Wo steckt denn auf der rechten Seite die Zeit, wenn die Dichte wie angegeben eine Funktion der Zeit sein soll?

Gruss,

Zap

Oh, das t kommt da nicht hin. Ist ein versehen, wahrscheinlich weil ich gerade noch so ne Formel von meiner Tafel im Kopf hatte.

Hippolyte

18.04.2005, 20:42

Diese supermassiven SL´s könnten durch Kollisionen zwischen primordialen Schwarzen Löchern entstanden sein. Für diese Zusammenballung wäre genug Zeit gewesen, da primordiale SL´s ja beim Urknall entstehen.

Nun gut, dann vergessen wir mal den Kollaps von Teilen des Universums.

Da müsstest du konkreter werden. Was meinst du mit "Splittern eines Pre-Universums"?

Mit "Splittern eines Pre-Universums" meine ich Teile des Universums wie sie vor dem Big-Bang waren.
Am Anfang war ja alles an einem Punkt konzentriert. Es kam zum Big-Bang, daß Universum dehnte sich aus und die Materie entstand. Nur die Reaktion beim Big-Bang verlief nicht vollständig. Während das Meißte in Form von Materie, Strahlung usw. abgegeben wurde, behielten Teile dieses "Punktes/Pre-Universums/Singularität" ihren Zustand wie vor dem Urknall bei. - Nun natürlich sehr viel kleiner, es sind winzige Bruchstücke des Universums wie sie vor dem Urknall waren.

Der Urknall ist nicht der Beginn der Zeit. Die Regeln der Quantenmechanik verhindern eine unendliche Dichte und damit einen Stillstand der Zeit, b.z.w. einen Beginn der Zeit.

Man könnte behaupten die Zeit ist ringförmig, gestern ist morgen oder ist die Zeit punktförmig und alles geschieht zum gleichen Zeitpunkt und es kommt uns nur linear vor.!?

Gruß
Hippolyte

Sky Darmos

18.04.2005, 21:29

Nun gut, dann vergessen wir mal den Kollaps von Teilen des Universums.

Okay.

Mit "Splittern eines Pre-Universums" meine ich Teile des Universums wie sie vor dem Big-Bang waren.
Am Anfang war ja alles an einem Punkt konzentriert. Es kam zum Big-Bang, daß Universum dehnte sich aus und die Materie entstand. Nur die Reaktion beim Big-Bang verlief nicht vollständig. Während das Meißte in Form von Materie, Strahlung usw. abgegeben wurde, behielten Teile dieses "Punktes/Pre-Universums/Singularität" ihren Zustand wie vor dem Urknall bei. - Nun natürlich sehr viel kleiner, es sind winzige Bruchstücke des Universums wie sie vor dem Urknall waren.

Was sollte die Bruchstücke dazu bringen sich nicht auszudehnen, obwohl sich alles andere ausdehnt?

Man könnte behaupten die Zeit ist ringförmig, gestern ist morgen oder ist die Zeit punktförmig und alles geschieht zum gleichen Zeitpunkt und es kommt uns nur linear vor.!?

Die Zeit ist ringförmig beim Urknall des ersten Universums. Es gibt Lösungen der Einsteinschen Gleichungen die Beschreiben ein Universum mit einer Zeitschleife am Urknall. Aus Gründen die mit dem Quantenvakuum zusammenhängen sind nur Lösungen möglich bei denen die Zeitschleife einen Umfang von entweder 10^-36 oder 10^-43 Sekunden hat.
Darauf sollte man aber nicht vertrauen da das Vakuumenergieproblem nahelegt, dass mit unserer heutigen Vorstellung vom Vakuum einiges nicht stimmt.

Wenn unser Universum jedoch aus einem anderen entstanden ist, muss es an unserem Urknall keine Zeitschleife geben.

Hippolyte

19.04.2005, 10:04

Was sollte die Bruchstücke dazu bringen sich nicht auszudehnen, obwohl sich alles andere ausdehnt?

Wer sagt, daß sie sich nicht ausdehen? Braucht es zum Urknall eine "kritische Masse"? Und vielleicht haben diese "Bruchstücke" diese nicht mehr?

Ich frage mich was eventuell die dunkle Materie mit dem Entstehen zu tun haben könnte. Wenn sie auf Sternsystemebene (Pionier und seine Verlangsamung) ja scheinbar keine Auswirkung hat, wohl aber bei der Rotation und dem Zusammenhalt einer Galaxie. Müßte diese dann nicht auch auf die Bildung dieser SL einen massiven Einfluß gehabt haben?

Gruß
Hippolyte

Sky Darmos

19.04.2005, 10:15

Wer sagt, daß sie sich nicht ausdehen?

Deine "Splitter" können ihren Zustand nur beibehalten, wenn sie sich nicht ausdehnen, denn wenn sie sich ausdehnen kühlen sie ab. Der Zustand beim Urknall ist ja durch die hohe Dichte und Temperatur bedingt.

Hippolyte

19.04.2005, 11:26

Das ist gerade der Punkt, sie dehnen sich nicht weiter aus.

Jetzt ist die Frage ob das möglich ist. Dehnt sich ein stellares SL aus? Wenn nicht, warum sollten es supermassive SL's tun? Verdampfen stellare SL's sozusagen wenn sie über lange Zeit nicht gefüttert werden und verschwindet wieder? Mir ist mal zu Ohren gekommen das dies eventuell auch passiert.

Letzten Endes weiß ich es ja auch nicht. Tatsache ist das sich in den Zentren von Galaxien diese Massen befinden. Und wäre es möglich das es sie schon seit dem Urknall gibt und sich nicht erst später gebildet haben?

Sky Darmos

19.04.2005, 14:10

Das ist gerade der Punkt, sie dehnen sich nicht weiter aus.

Jetzt ist die Frage ob das möglich ist. Dehnt sich ein stellares SL aus? Wenn nicht, warum sollten es supermassive SL's tun?

Der Umfang eines Schwarzen Lochs dehnt sich aus, wenn es Materie verschluckt. Es gilt: U = 4 pi G M / c^2

Verdampfen stellare SL's sozusagen wenn sie über lange Zeit nicht gefüttert werden und verschwindet wieder? Mir ist mal zu Ohren gekommen das dies eventuell auch passiert.

Ja, diesen Effekt gibt es. Ich werd dir das mal im Groben erklären:
Aus dem Vakuum entstehen ständig virtuelle Teilchen –Antiteilchen-Paare die sofort wieder verschwinden. Umso weniger Masse sie haben umso länger können sie „existieren“. Die virtuellen Teilchen die am Ereignishorizon entstehen, werden von der Gezeitenkraft auseinander gerissen. Das Schwarze Loch gibt ihnen also über die Gezeitenkraft Energie. Dadurch werden sie zu reellen Teilchen, also Teilchen die nicht nur für sehr kurze Zeit existieren. Eines der beiden Teilchen fällt wieder ins Schwarze Loch, das andere entkommt ins äußere Universum. Das sieht dann so aus als würde das Schwarze Loch ein wenig Strahlen. Da die Gezeitenkraft umso größer ist umso kleiner die Masse des Schwarzen Lochs ist strahlt ein Schwarzes Loch mit einigen Sonnenmasse fast gar nicht. Die Temperatur der Strahlung liegt nur einige Tausendstel Grad über dem Absoluten Nullpunkt der Temperatur (-273,15 °C). Ein mikroskopisches Schwarzes Loch hingegen glüht förmlich! Da das Loch Energie auf die virtuellen Teilchen überträgt und Energie nach E=+-mc² Masse entspricht, verliert das Schwarze Loch Masse — Es verdampft langsam; sehr langsam. Ein Loch mit der Masse der Sonne braucht etwa 10hoch57 Jahre bis es vollständig verdampft. Das Universum existiert hingegen nur 10hoch10 Jahre. Die Formel mit der man die Verdampfungszeit berechnet ist: t=M^3/(((hc^4)/30720*pi^2*G^2)*3).
Wobei t die Verdampfungszeit, M die Masse, h=6,6261*10^-34 kg*m^2/sec die Plancksche Konstante, c=299792458 m/sec die Lichtgeschwindigkeit und G=6,673*10^-11 m^3/kg*sec^2 die Newtonsche Gravitationskonstante ist.

Letzten Endes weiß ich es ja auch nicht. Tatsache ist das sich in den Zentren von Galaxien diese Massen befinden. Und wäre es möglich das es sie schon seit dem Urknall gibt und sich nicht erst später gebildet haben?

Wenn die supermassiven Schwarzen Löcher in den Zentren der Galaxien aus primordialen Schwarzen Löchern entstanden sind, dann kann man sagen dass es sie seit dem Urknall gibt. Es macht jedoch keinen Sinn sich über Schwarze Löcher vor dem Urknall gedanken zu machen auch wenn es diese Zeit gab.
Beim Urknall hatte das Universum, wenn man die Stringtheorie fragt, einen Umfang der der Planck-Länge entspricht. Der Umfang der Horizonte dieser Schwarzen Löcher wäre dann wohl größer als das Universum, d.h. es wären keine Schwarzen Löcher mehr.

Zap

19.04.2005, 14:35

Die Temperatur der Strahlung liegt nur einige Tausendstel Grad über dem Absoluten Nullpunkt der Temperatur (-273,15 °C).
Entstehen bei diesem Prozess nur Photonen oder werden auch andere Teilchen auf die Masseschale gehoben?
Wie kommt man zu dieser Temperaturaussage?

Gruss,

Zap

Hippolyte

19.04.2005, 15:15

Und schon wieder fällt mein Weltbild in sich zusammen :(, muß mir wohl schnell wieder was Neues ausdenken :rolleyes:.

Sonst noch irgendwelche, bessere Vorschläge?

Sky Darmos

19.04.2005, 15:38

Entstehen bei diesem Prozess nur Photonen oder werden auch andere Teilchen auf die Masseschale gehoben?
Wie kommt man zu dieser Temperaturaussage?

Umso kleiner das Schwarze Loch ist, umso exotischere Teilchen können entstehen. Ich hab schon mal nach Formeln gesucht mit denen man die relative Häufigkeit der verschiedenen Teilchensorten berechnen kann. Hab leider nichts gefunden und jetzt weiss ich schon gar nicht mehr zu was ich die gebraucht hab :-)
Es gibt aber eine gute Webside auf der es einige Formeln zur Hawking-Strahlung gibt:

http://library.thinkquest.org/C007571/german/advance/formulas.htm

Diese Formeln sind aber nur Näherungen und umso kleiner die Dinger werden, umso wichtiger wird die Quantengravitation. So etwa ab der Plack-Masse kann man die fehlende Quantengravitation nicht mehr vernachlässigen. Hawking spekulierte dennoch darüber dass SL´s nach ihrer Verdampfung explodieren. Ich denke da anders. Generell ist aber zu sagen dass man über das Ende der Verdampfung nichts mit sicherheit sagen kann...
Du hast gefragt wie man zu dieser Temperaturassage kommt.
Das Schwarze Loch kann nur ganz bestimmte virtuelle Teilchen reell machen und zwar solche deren Wellenlänge etwa 1/4 des Horizontumfangs entspricht.
Die Formel für die Frequenz der Photonen in der Hawking-Strahlung findest du ja auf dieser Webside. Die Energie die den Teilchen zugeführt wird muss eben groß genug sein. Für die Strahlungsintensität spielt dann eben auch eine Roll in welchem Winkel die Teilchen emmitiert werden, ob sie auch wirklich entkommen, wielviel Energie sie verlieren,u.s.w.
Man könnte die Temperatur aber auch aus der Entropie berechen. Entropie ist aber bei einem Schwarzen Loch ohnehin ein sehr Rätselhafter Begriff...

SKY

Sky Darmos

19.04.2005, 15:41

Und schon wieder fällt mein Weltbild in sich zusammen :(, muß mir wohl schnell wieder was Neues ausdenken :rolleyes:.

Sonst noch irgendwelche, bessere Vorschläge?

Was hällst du von der Möglichkeit, dass sich supermassive SL aus SL´s gebildet haben die kurz nach dem Urknall entstanden sind?

Hippolyte

19.04.2005, 18:40

Was hällst du von der Möglichkeit, dass sich supermassive SL aus SL´s gebildet haben die kurz nach dem Urknall entstanden sind?
Mal ehrlich, wäre das nicht viel zu einfach für uns. ;)
Aber das hattest Du hier ja auch schon mal erwähnt:

Diese supermassiven SL´s könnten durch Kollisionen zwischen primordialen Schwarzen Löchern entstanden sein. Für diese Zusammenballung wäre genug Zeit gewesen, da primordiale SL´s ja beim Urknall entstehen.
Bist Du dir sicher das ein Zeitraum von weniger als eine Milliarde Jahre reicht, daß sich so viele primordiale SL's zusammenballen können? Müßten da nicht eventuell heute noch einige von ihnen vorhanden sein?
Ich habe mir diese Seiten mal durchgelesen:
http://home.arcor.de/hpj/Weltall/black_hole.html
http://www.wissenschaftimdialog.de/faq_detail.php4?ID=114&Example_Session=a65507eb87f81f48ae8a7a7dd2cf0bc2
und mußte feststellen das die hier beschriebene Entstehung der p.SL's sich eigentlich mit meiner gleich am Anfang beschriebenen Möglichkeit

Wäre es möglich, daß sich solche SL formten ohne den Zwischenschritt eines Sterns?
deckt. Mein Fehler ist, daß ich dieses Ereignis zu spät angesiedelt habe, wo schon Materie in Form von Atomen existierte.
Wenn es keine Atome gibt, dann kann sich die Ur-Materie zusammenballen ohne das es zu einer Kern-Fusion kommt.
Unser Unterschied ist wohl die Anzahl der p.SL's. Ich persönlich finde es realistischer wenn sich nur sehr wenige Große anstatt vieler kleine p.SL's bilden. Diese wenigen großen können natürlich auch miteinander verschmelzen. Gibt es Galaxien mit mehreren supermassiven SL's im Zentrum? Gab es da nicht gerade einen Bericht in dem es so aussah, als ob sich die Sterne im Zentrum unserer Milchstraße um mehrere Objekte kreisen? Weiß nicht mehr wo ich das nun wieder her hab. Verwirrung - egal!

Der Vorteil bei dieser Theorie ist, daß sich damit das Verhältnis der Größe der Galaxie und des s.SL's im Zentrum erklären ließe.
Große Materieanhäufungen erzeugten viele (aber nicht millionen) p.SL's die sich schnell zu einem Großen vereinten und der viele Rest Materie bildete die große Galaxie.
Kleine Materieanhäufungen erzeugten wenige (mehr als ein) p.SL's die sich schnell zu einem Kleinen vereinigten und der wenige Rest bildete eine kleine Galaxie.

:) Aber unsere Ideen scheinen sich langsam anzunähern. Ich denke mal das wir nicht so weit auseinander liegen und uns doch noch einigen können.

Sky Darmos

19.04.2005, 20:01

Bist Du dir sicher das ein Zeitraum von weniger als eine Milliarde Jahre reicht, daß sich so viele primordiale SL's zusammenballen können? Müßten da nicht eventuell heute noch einige von ihnen vorhanden sein?

Wenn wie ich denke ganz viele Entstehen, dann reicht die Zeit.

Wenn es keine Atome gibt, dann kann sich die Ur-Materie zusammenballen ohne das es zu einer Kern-Fusion kommt.

Bei der Nukleosyntese verschmelzen nur Kerne. Es mussen also keine Atome vorhanden sein. Nur Protonen und Neutronen. Diese entstehen direkt und mussen sich nicht erst zusammenballen, da die Quarks aus denen diese bestehen nicht alleine vorkommen.

Unser Unterschied ist wohl die Anzahl der p.SL's. Ich persönlich finde es realistischer wenn sich nur sehr wenige Große anstatt vieler kleine p.SL's bilden. Diese wenigen großen können natürlich auch miteinander verschmelzen. Gibt es Galaxien mit mehreren supermassiven SL's im Zentrum? Gab es da nicht gerade einen Bericht in dem es so aussah, als ob sich die Sterne im Zentrum unserer Milchstraße um mehrere Objekte kreisen? Weiß nicht mehr wo ich das nun wieder her hab. Verwirrung - egal!.

Ach, je ist immer schwierig mit mir hier zu diskutieren da ich nur einen kleinen Teil der Gründe für meinen Standpunkt nenne und die anderen Geheimhalte. Ich habe eben einen speziellen Entstehungsmechanismus im Sinn bei dem eben extrem viele und extrem kleine SL´s entstehen.

Der Vorteil bei dieser Theorie ist, daß sich damit das Verhältnis der Größe der Galaxie und des s.SL's im Zentrum erklären ließe.
Große Materieanhäufungen erzeugten viele (aber nicht millionen) p.SL's die sich schnell zu einem Großen vereinten und der viele Rest Materie bildete die große Galaxie.

Ach, ja warum ich denke dass man keine heftigen Ausbrüche von primordialen Schwarzen Löchern beobachtet, die gerade ihre Verdampfung beenden, ist dass ich nicht wie Hawking glaube dass SL´s am ende ihrer lebenszeit explodieren. Die Aussage dass sie das Tun ist mit sicherheit auch nur mit einer Quantengravitationstheorie möglich.
Damit du meinen Standpunkt etwas besser verstehst. Überzeugen kann ich dich mit den wenigen Informationen natürlich schlecht...

Viele Grüße,
Sky.

Hippolyte

20.04.2005, 09:47

Wenn wie ich denke ganz viele Entstehen, dann reicht die Zeit.
...
Bei der Nukleosyntese verschmelzen nur Kerne. Es mussen also keine Atome vorhanden sein. Nur Protonen und Neutronen. Diese entstehen direkt und mussen sich nicht erst zusammenballen, da die Quarks aus denen diese bestehen nicht alleine vorkommen.
...
Ach, je ist immer schwierig mit mir hier zu diskutieren da ich nur einen kleinen Teil der Gründe für meinen Standpunkt nenne und die anderen Geheimhalte. Ich habe eben einen speziellen Entstehungsmechanismus im Sinn bei dem eben extrem viele und extrem kleine SL´s entstehen.

Mit vielen p.SL's meinst Du damit etwa ganz ganz viele mikro SL's, mit extrem kleinen Massen? So etwa in atomarer Größe?

In den hypothetischen Quarksternen könnten Quarks aber frei existieren. Darum mag ich sie auch so, ich bin ein Quarksternfan. :cool:

Aber sag mal, hier war doch schon mal so eine Diskussion in einem anderen Thema, wo auch jemand einige Sachen geheim gehalten hatte was nicht so gut ankam. Dein Glück das ich mich nicht mehr an die Namen erinnern kann, aber langsam glaube ich das Du das warst!

Ich hatte mir auch schon überlegt, ob ich das Ganze nicht mal graphisch (Ja mit ph, das kommt ja nicht von Fisch!) aufbereite. Bilder können ja mitunter mehr sagen als Worte. Ich glaube aber das wäre doch zu schwierig für mich, mal sehen. :rolleyes:

Gruß
Hippolyte

Sky Darmos

20.04.2005, 12:29

Mit vielen p.SL's meinst Du damit etwa ganz ganz viele mikro SL's, mit extrem kleinen Massen? So etwa in atomarer Größe?

Ja, schon. Eigentlich sind aber auch die von Hawking vorgeschlagenen primordialen Schwarzen Löcher nich viel größer.

Aber sag mal, hier war doch schon mal so eine Diskussion in einem anderen Thema, wo auch jemand einige Sachen geheim gehalten hatte was nicht so gut ankam. Dein Glück das ich mich nicht mehr an die Namen erinnern kann, aber langsam glaube ich das Du das warst!

Ja, das war dann wohl ich...was soll man machen...

Gruß,
Sky.

Zap

20.04.2005, 13:09

In den hypothetischen Quarksternen könnten Quarks aber frei existieren. Darum mag ich sie auch so, ich bin ein Quarksternfan. :cool:
Auch hier kommen die Quarks nicht frei vor. Sie sind ja im Stern gebunden.

Quarks kommen mind. paarweise vor. Alles andere verhindert das sogenannte "Confinement".

Gruss,

Zap

Sky Darmos

20.04.2005, 13:30

Auch hier kommen die Quarks nicht frei vor. Sie sind ja im Stern gebunden.

Quarks kommen mind. paarweise vor. Alles andere verhindert das sogenannte "Confinement".

...genau. Wenn man versucht Quarks zu trennen, muss man so viel Energie aufwenden, dass man weitere Quarks erzeugt, und der Zusammenhalt wird dann noch stärker - ein hoffnungsloses Unterfangen. Das hat auch damit zu tun dass die Gluonen auch untereinander wechselwirken und es hier kein Quadratisches Abstandsgesetz gibt. Die Kraft die die Quarks zusammenhält, wird sogar noch stärker, wenn sie sich voneinander zu entfernen versuchen.
Quark-Gluon-Plasma heißt ja nur dass die Kerne nicht mehr recht voneinander getrennt werden können, weil alle Quarks eng zusammengedrängt sind.

SKY

Zap

20.04.2005, 13:46

...genau. Wenn man versucht Quarks zu trennen, muss man so viel Energie aufwenden, dass man weitere Quarks erzeugt, und der Zusammenhalt wird dann noch stärker - ein hoffnungsloses Unterfangen. Das hat auch damit zu tun dass die Gluonen auch untereinander wechselwirken und es hier kein Quadratisches Abstandsgesetz gibt. Die Kraft die die Quarks zusammenhält, wird sogar noch stärker, wenn sie sich voneinander zu entfernen versuchen.
Das kann man so stehen lassen. Nur mit dem anwachsenden Zusammenhalt stimmt so natuerlich nicht. Denn sonst haette man ziemlich schnell einen Quark-Klumpen. Vielmehr ist es so, dass Quark-Antiquark-Paare (Mesonen) entstehen, die dem Entstehungsgebiet entkommen koennen. Pi0-Mesonen entstehen bei einer Anregungsenergie von etwas ueber 135 MeV Bei hinreichend hohen Energien, die deutlich ueber 900 MeV liegen, koennen auch komplette Nukleonen entstehen.

Ach, uebrigens, bei kleinen Quark-Abstaenden hat man naeherungsweise wieder ein quadr. Potential. Deswegen beschreibt man das tatsaechliche Potential auch in erster Naeherung zusammengesetzt aus einem quadr. und einem lin. Term. Letzterer wird erst bei groesseren Abstaenden dominant.

Gruss,

Zap

Hippolyte

20.04.2005, 14:01

Auch hier kommen die Quarks nicht frei vor. Sie sind ja im Stern gebunden.

Genau wie Fische ans Wasser gebunden sind. Verdammtes Wasser! Freiheit für die Fische!!! :D

Sky Darmos

22.04.2005, 02:45

Hallo,

Hab mal ne kosmologische Frage:
Wenn H der Hubble-Parameter, r der gerade vorliegende Abstand zwischen zwei Galaxien, dr die Anderung des Abstandes und dt die Zeit nach der diese Änderung erfolgt ist, dann gilt:

dr/dt = H r

Außerdem gilt:

r = r_0·exp(H·t)

Wobei r der Abstand zwischen zwei Galaxien nach der Zeit t ist und r_0 der Abstand zwischen den selben Galaxien vor der Zeit t.
Nun ist bei diesen Formeln aber wohl kaum berücksichtigt dass sich H mit der Zeit ändert, denn es gibt ja hier kein maximales r.
Wie kann man die gravitationsbedingte Verlangsamung der Expansion berücksichtigen (die gemessene beschleunigte Expansion wird hier mal ausgeklammert).

Gruß,
Sky.

Zap

22.04.2005, 14:31

Wenn H der Hubble-Parameter, r der gerade vorliegende Abstand zwischen zwei Galaxien, dr die Anderung des Abstandes und dt die Zeit nach der diese Änderung erfolgt ist, dann gilt:

dr/dt = H r

Außerdem gilt:

r = r_0·exp(H·t)

Es gilt nicht ausserdem, sondern die zweite Gleichung ist die Loesung der vorherigen Differentialgleichung (DGL). Beide Sachen sind somit erstmal nicht unabhaengig und 2.) kann nur das widerspiegeln, was in 1.) schon drin steckt. Somit muss man die erste Gleichung "anders" aufstellen, um zu einem anderen Ergebniss zu kommen und damit die Zeitabhaengigeit von H zu beruecksichtigen. Hier waere als erster Ansatz folgendes geeignet:

dr/dt = H(t)*r(t)

Wie nun die genaue Funktion H(t) aussieht, kann ich nicht so aus dem Finger saugen und ist bestimmt auch nicht trivial. Ich denke, dass man auf eine DGL hoeherer Ordnung kommt.

Gruss,

Zap

Sky Darmos

05.05.2005, 00:34

Wie nun die genaue Funktion H(t) aussieht, kann ich nicht so aus dem Finger saugen und ist bestimmt auch nicht trivial. Ich denke, dass man auf eine DGL hoeherer Ordnung kommt.

Mir wurde gesagt, dass...
Der zeitliche Verlauf H(t) wird festgelegt durch:
- die mittlere Materiedichte im Kosmos
- die Gravitationskonstante G
- die Ausdehnung der Kosmos R
- die zugrundeliegende Metrik des Raumes (flach, hypberbolisch, sphärisch)

Bei euklidischer Metrik kürzen sich G, R und die Dichte heraus, übrig bleibt die Formel H(t)=2/(3t), t ist dabei das Weltalter in s. Nach den Beobachtungen ist eine euklidische Metrik, in dieser kosmologischen Epoche eine sehr gute Näherung.

Zap

08.05.2005, 19:15

Mir wurde gesagt, dass...
Der zeitliche Verlauf H(t) wird festgelegt durch:
- die mittlere Materiedichte im Kosmos
- die Gravitationskonstante G
- die Ausdehnung der Kosmos R
- die zugrundeliegende Metrik des Raumes (flach, hypberbolisch, sphärisch)

Bei euklidischer Metrik kürzen sich G, R und die Dichte heraus, übrig bleibt die Formel H(t)=2/(3t), t ist dabei das Weltalter in s. Nach den Beobachtungen ist eine euklidische Metrik, in dieser kosmologischen Epoche eine sehr gute Näherung.
Dann steht es also mit diesen wenigen Groessen fest, dass wir ein Universum haben, welches sich ewig ausdehnen wird und das in "unendlicher Zeit" "unendlich langsam" zu seiner maximalen Ausdehnung konvergiert?
Oder anders gesagt. Die Hubble-"Konstante" kann keine so einfache Zeitabhaengigkeit haben, weil sonst viele offene Fragen schon lange geklaert waeren.

Gruss,

Zap