La Silla: Keine Dunkelmaterie in Umgebung der Sonne

astronews.com Redaktion

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Astronomen haben die bislang genauste Untersuchung der Bewegung von Sternen in der näheren Umgebung der Sonne durchgeführt. Zu ihrer Überraschung fanden sie dabei keinerlei Hinweis auf Dunkle Materie, die eigentlich einen Großteil der Masse unserer Heimatgalaxie ausmachen sollte. Dies widerspricht klar dem allgemein akzeptierten Modell. (18. April 2012)

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Alex74

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Wie war denn der aktuelle Stand wenn man die Einzelbewegungen der Sterne einer Galaxie mit der ART und nicht Newtonisch berechnet? Da gabs doch mal was...
 

niesen

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Gibts denn tatsächlich noch Menschen, die das wissenschaftlich nur mit Newton berechnen...
 

Alex74

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In einer Galaxie kreisen mal locker 100.000.000.000 Sterne, dazu noch diffuses Gas und Staub. Selbst die teuersten und schnellsten Rechner können nichteinmal mit der Newtonschen Gravitation alle Objekte einzeln berechnen da der Rechenaufwand mit der Zahl der Objekte mit x²-x steigt. Denn für jedes Objekt muß man die Kraft zu allen anderen Objekten berechnen, mit der einfachen Formel Kraft=(Masse * g)/Abstand², natürlich in Vektoren (d.h. in diesem Fall dreidimensional), dazu kommen noch Glättungsalgorithmen. Bei 100 Milliarden Sternen (Gas etc. lassen wir mal großzügig weg) brauchen wir also je Rechenschritt (10*10^11)²-(10*10^11) solche Berechnungen... und das liegt in der Größenordnung von Triliarden Rechnungen. Für jeden einzelnen, winzigen Schritt. Nach Newtonscher Mechanik.
Ich will mir gar nicht ausmalen wie man das per ART machen will, inklusive Zeitdilatation, Bezugssystem etc...
 
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Entro-Pi

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Sehr merkwürdig. Aber einfach mal so ins Blaue gedacht: könnte es vllt sein, daß nicht DM für die erhöhte Rotation sorgt, sondern eine Drehung des Raums? Bei Schwarzen Löchern geht man davon aus, daß sie den Raum verdrehen. Dabei handelt es sich um eine extreme Situation, die man natürlich nicht einfach auf Galaxien extrapolieren kann. Aber andererseits wissen wir, daß sich praktisch jede bekannte Galaxie um ein gigantisches Schwarzes Loch dreht. Und darüber hinaus sind Galaxien verglichen mit dem sie umgebenden leeren Raum immernoch relativ dicht. Wäre es vorstellbar, daß Galaxien die Raumverdrehung ihres zentralen SL quasi "ausdehnen"? Und ließe sich das mit den Beobachtungen des Gravitationslinseneffekts vereinbaren?
 

SRMeister

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Naja Alex, das ist so nicht ganz richtig. Für eine gute, brauchbare Näherung, gibt es mittlerweile Algorithmen, deren Rechenaufwand linear steigt. Diese sind gerade im Bereich Galaxiensimulation/ Universumssimulation brauchbar, da sich die Einsparung gegenüber x² bzw. log x erst ab hohen Teilchenzahlen zeigt. ART Effekte können per Korrekturfaktor aus vorberechneter Lookup Table einbezogen werden.
mMn wird üblicherweise die newtonsche Näherung benutzt, da Effekte der RT auf der großen Skala kaum einen Einfluss haben. Immerhin ist die Materie insgesamt relativ homogen verteilt, mit der Ausnahme des zentralen SL. Von dessen Gravitation spüren wir aber kaum etwas, im Vergleich zur Gravitation der restlichen Galaxie. Noch weiter draußen, wo die Dunkle Materie sich verstecken soll(wo die Rotation schneller ist als vorberechnet), sind dessen Effekte noch geringer.
 
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Bynaus

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@Alex: Diese Frage kommt immer auf, wenn es darum geht, dass es irgendwie Probleme mit der DM gibt... :) Die Behauptung, DM sei einfach ART vs. Newton, wäre aber auch zuerst zu belegen. Die vorgeschlagene Lösung kam nicht ohne einige "unphysikalische" Annahmen aus und ist weit davon entfernt, akzeptiert zu sein. Hier ist das kurz zusammengefasst: http://cerncourier.com/cws/article/cern/29484

Das Cooperstock-Tieu-Modell ist hier zu finden: http://adsabs.harvard.edu/abs/2005astro.ph..7619C
Kommentare dazu finden sich in den Artikeln, die das Modell zitieren (derzeit: 30).
 

Alex74

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Deswegen sagte ich ja, daß man das so nicht macht, weil die Rechner das Berechnen der tatsächlichen Verhältnisse nicht schaffen.
Wie gut die Näherungen und Algorithmen sind die das vereinfachen weiß ich nicht, sollte aber auch nicht Thema sein.

Ich habe da zwar ein paar Zweifel ob Vereinfachungen wirklich zielführend sind (Stichwort Schmetterlingseffekt, gerade bei Mehrkörperproblemen), will aber mal darauf vertrauen daß die, die sich wirklich damit beschäftigen dafür auch gute Lösungen gefunden haben.
 

Astrophysiker Danial

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die befindet sich am Rand der Galaxie. Da die Gravitation aufgrund von SgrA* dort hoher ist sammelt sich da meh masse an -> es ist dichter -> DM hat da kein platz -> DM befindet sich am Rand
 

eschmidb

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Vorgestern hat Harald Lesch in alpha centauri über die Sonne gesprochen und erwähnt, dass sie sich nach ihrer Enstehung weit nach außen bewegt hat. Das weist in die gleiche Richtung: keine oder geringere dunkle Materie als üblich.

Gruß Ernst
 

Bynaus

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@eschmidb: Da gibt es keinen Zusammenhang. Dass die Sonne sich nach aussen bewegt haben soll, ist gemäss diesen Simulationen das Resultat von Sternbegegnungen. Mit der DM hat das nichts zu tun. Ohne die DM (bzw. einer gravitativen Wirkung die dieser DM entspricht) wäre offenbar die Sonne selbst auf ihrem gegenwärtigen Orbit zu schnell und hätte die Milchstrasse schon längst (kurz nach ihrer Entstehung) verlassen.
 

SCHWAR_A

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Hi Bynaus,

Dass die Sonne sich nach aussen bewegt ..., ist ... das Resultat von Sternbegegnungen...

Könntest Du das bitte näher erläutern? Gilt das generell für alle Sterne, daß sie nach außen wandern, oder ist das für unsere Sonne ein Zufall? Gibt es ein "Weg-vom-Zentrum/Hin-zum-Zentrum"-Bewegungs-Profil für Sterne in unserer weitäumigen Nachbarschaft?

Vielen Dank im Voraus,
herzliche Grüße,
SCHWAR_A
 

UMa

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Hallo,

sollten diese Ergbnisse bestätigt werden und für die gesamt Milchstraße repräsentativ sein, ist die Möglichkeit eines Halos (egal welcher Zusammensetzung), welches massiv genug ist, eine flache Rotation zu erklären wohl gestorben. Entweder fällt die Roationskurve der Milchstraße doch deutlich ab, oder die Gravitation der Scheibe (in der Sonnenumgebung) wirkt anisotrop, in der Scheibenebene ca 4 mal stärker als senkrecht zur Scheibe, wo sie normal wirkt, wie nach Newton (oder ART) zu erwarten. Mir fallen zwar noch weitere Möglichkeiten ein, aber die klingen auch nicht viel plausibler. :confused:

Grüße UMa
 

entreri73

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Für mich fasst sich das so zusammen:
DM MUSS es geben, da wir die Auswirkungen messen können...
DM KANN es aber nicht so geben, wie wir uns das vorgestellt haben...

Die jetzigen Ergebnisse lassen sich ja nur noch mit einem "Dunkelmaterie-Halo mit einer sehr ungewöhnlichen - beispielsweise extrem langgezogenen - Form" erklären....
Und irgendwie muss ich da an Sir Arthur Conan Doyle denken...oder war es Mr. Spock ? :)
"Wenn man alle logischen Lösungen eines Problems eliminiert, ist die unlogische obwohl unmöglich unweigerlich richtig."
Also müssen wir doch wohl von dieser extrem langgezogenen Form ausgehen, bis wir was besseres haben oder ? So wird es doch seit jeher gemacht:
Messungen ergeben, dass uns ein Puzzleteil fehlt->wir schnitzen uns eins und überprüfen, ob es passt. Wenn wir dann später feststellen, dass es an einer anderen Ecke doch nicht passt, wird nachjustiert. Oder hab ich da jetzt etwas falsch verstanden?

VG
Entreri
 

SCHWAR_A

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Hi Entreri73,

DM MUSS es geben, da wir die Auswirkungen messen können...

Wir messen eine "Wirkung", die sich wie eine Massenzunahme in der Entfernung darstellt.
Das Wort DM ist ein "Arbeitstitel" für dieses Problem.
Daher MUSS es sie geben - ja! Aber nicht zwingend so, wie es oft dargestellt wird (CDM,WDM,HDM,WIMPs).

DM KANN es aber nicht so geben, wie wir uns das vorgestellt haben...
Das gilt genau dann, wenn das typische DM-als-Partikel-Modell (CDM,WDM,HDM,WIMPs) angewandt wird.

Also, andere Ideen: bitte vortreten...

Herzliche Grüße.
 

schockwellenreiter

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Zitat:Also, andere Ideen: bitte vortreten...

Die Milchstrasse ist ca. 100000 Lj im Durchmesser..
Nur mal angenommen,
wie groß dürfte die Galaxie denn sein damit alles seine Ordnung haben sollte.?

Würde man das ganze z.B rechnerisch auf 50000 Lj schrumpfen,würde es dann passen.?
 
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