Dunkle Materie: Daten von Zwerggalaxien passen nicht zur MOND-Theorie

[astronews.com Redaktion]

Die deutliche Mehrheit der Forschenden in der Astronomie hält die Existenz von Dunkler Materie für nötig, um bestimmte Beobachtungen erklären zu können. Manche allerdings suchen nach alternativen Modellen und bringen beispielsweise ein modifiziertes Gravitationsgesetz ins Spiel. Nun zeigen Daten von Zwerggalaxien, dass dieses die Beobachtungen nicht erklären kann. (29. Oktober 2025)

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[ralfkannenberg]

Während diese Beziehung für größere Systeme nach wie vor gilt, zeigt die neue Studie, dass sie in den kleinsten Galaxien nicht mehr zutrifft.

Hallo zusammen,

ich dachte, das weiss man schon seit über 20 Jahren ...


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[mac]

Hallo zusammen,

ich dachte, das weiss man schon seit über 20 Jahren ...


Freundliche Grüsse, Ralf

Hallo Ralf,

ja, das dachte ich auch und hatte früher hier auch entsprechende Beispiele genannt.
Die bisherigen Messungen dazu waren aber wohl noch nicht genau genug um es wirklich zweifelsfrei zu belegen, was mir bisher nicht bekannt war.

Ob das nun dazu führen wird, dass man z.B. in Bonn die ‚MOND Schiene‘ aufgibt, werden wir wohl abwarten müssen. (Kann ich allerdings nicht so recht glauben)

Was ich in dem Zusammenhang auch nicht wahrgenommen habe, war eine Erklärung wie MOND die Cold dark Matter Signaturen in der räumlichen Temperaturverteilung der Hintergrundstrahlung wegerklären konnte?

O.K., das mag auch an mir liegen!

Herzliche Grüße

MAC

 

[antaris]

Hallo Ralf,

ich dachte, das weiss man schon seit über 20 Jahren ...

Zitat Astronews-Artikel:

"Zum ersten Mal konnten wir die Gravitationsbeschleunigung von Sternen in den lichtschwächsten Galaxien bei unterschiedlichen Radien nun auflösen und so ihre innere Dynamik detailliert aufzeigen.
...
In einigen Fällen kann dieselbe Menge sichtbarer Materie sehr unterschiedliche Gravitationsbeschleunigungen erzeugen, was darauf hindeutet, dass ein unsichtbarer Faktor – sehr wahrscheinlich die Dunkle Materie – ihr Verhalten beeinflusst.
...
Die Ergebnisse geben zwar keinen Aufschluss darüber, woraus Dunkle Materie besteht, schränken jedoch den Spielraum für alternative Erklärungen ein. Zukünftige Beobachtungen noch schwächerer und weiter entfernter Galaxien werden dazu beitragen, genauer zu bestimmen, was die Dunkle Materie letztendlich ist."

 

[TomS]

Hallo Ralf,

ja, das dachte ich auch und hatte früher hier auch entsprechende Beispiele genannt.

Ja. Ein weiteres Beispiel ist der Bullet Cluster.

Die bisherigen Messungen dazu waren aber wohl noch nicht genau genug um es wirklich zweifelsfrei zu belegen, was mir bisher nicht bekannt war.

Mir auch nicht.

Ob das nun dazu führen wird, dass man z.B. in Bonn die ‚MOND Schiene‘ aufgibt, werden wir wohl abwarten müssen. (Kann ich allerdings nicht so recht glauben)

MOND wird gemäß dem Planckschen Prinzip biologisch aussterben.

Was ich in dem Zusammenhang auch nicht wahrgenommen habe, war eine Erklärung wie MOND die Cold dark Matter Signaturen in der räumlichen Temperaturverteilung der Hintergrundstrahlung wegerklären konnte?

Dass die wirklich erklärt würden ist nur ein Irrglaube der Anhänger der Inflation, aber das ist ein anderes Thema.

Der Punkt ist, dass MOND nicht zwingend behauptet, es ginge ohne DM, sondern dass der reduzierte Bedarf an DM ohne exotische sondern rein durch gewöhnliche Materie erklärt werden kann. Ob das auch für den CMB funktioniert, darf im Kontext der Inflation aber bezweifelt werden.

 

[ralfkannenberg]

MOND wird gemäß dem Planckschen Prinzip biologisch aussterben.

Hallo zusammen,

die in diesem Artikel referenzierten Arbeiten könnten diesen Prozess beschleunigen:

Golem.de: IT-News für Profis

Freundliche Grüsse, Ralf

https://academic.oup.com/mnras/article/530/2/1781/7641422?login=false

https://academic.oup.com/mnras/article/527/3/4573/7342478?login=false

 

[kwrk]

DM ist nach wie vor nichts weiter als ein Fit. Experimentell findet man keine geeigneten Teilchen (und der Parameterraum, in dem diese sinnvoller Weise liegen sollten, wird immer kleiner) und meines Wissens gibt es aktuell auch nur Hochspekulatives aus der Theorie.

Google Scholar, 20er Jahre: DM - 300 tsd Treffer, Modified Gravity - 200 tsd.

Eine “deutliche Mehrheit” ? Ansichtssache, aber aussterben tut da nix.

 

[ralfkannenberg]

DM ist nach wie vor nichts weiter als ein Fit. Experimentell findet man keine geeigneten Teilchen

Hallo kwrk,

Du hast also die Auswahl zwischen "nicht entdeckt" und "inkonsistent".

Ich persönlich bin es mir gewohnt, "inkonsistent" zu verwerfen, auch dann, wenn der Status "nicht entdeckt" bereits seit Jahrzehnten so anhält und natürlich unbefriedigend ist.

(und der Parameterraum, in dem diese sinnvoller Weise liegen sollten, wird immer kleiner) und meines Wissens gibt es aktuell auch nur Hochspekulatives aus der Theorie.

Meinst Du hier die supersymmetrischen Partner (als Kandidat für DM wohl das Neutralino) oder meinst Du alle (nicht-baryonischen) DM-Kandidaten (u.a. auch die Axionen und das sterile Neutrino) ?


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[TomS]

DM ist nach wie vor nichts weiter als ein Fit.

Ja. Aber im Gegensatz zu MOND einer, der funktioniert.

Experimentell findet man keine geeigneten Teilchen (und der Parameterraum, in dem diese sinnvoller Weise liegen sollten, wird immer kleiner) und meines Wissens gibt es aktuell auch nur Hochspekulatives aus der Theorie.

Nichts Hochspekulatives, lediglich komplizierte Modelle, da die einfachen experimentell ausgeschlossen sind.

 

[antaris]

All das basiert zumindest zum Teil auf das klassische Denken, mittels des Modells eines Teilchens. Es wird daran festgehalten und selbst bei der DM danach gesucht, obwohl wir ja alle wissen, dass selbst die bekannten Quantenobjekte zwar Eigenschaften von klassischen Teilchen tragen können aber eben keine sind.

Letztlich sind es aber Hypothesen und keine Spekulationen. Eine Zusammenfasung hypothetischer Teilchen und Konzepte (nicht nur im Bezug zu DM):
https://pdg.lbl.gov/2024/reviews/contents_sports.html#collapseListGroupHypothetical

Das aber möglicherweise grundsätzlich etwas unverstanden sein könnte (im Bezug zum Verständnis des Quantenobjekts), scheint nur selten die daraus folgende Schlussfolgerung zu sein.

 

[ralfkannenberg]

Letztlich sind es aber Hypothesen und keine Spekulationen. Eine Zusammenfasung hypothetischer Teilchen und Konzepte (nicht nur im Bezug zu DM):
https://pdg.lbl.gov/2024/reviews/contents_sports.html#collapseListGroupHypothetical

Hallo Antaris,

die sterilen Neutrinos haben da aber keine Lobby .......


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[antaris]

die sterilen Neutrinos haben da aber keine Lobby .......

Hallo Ralf,

doch na klar, aber nicht unter den hypothetischen Teilchen. Die Seite ist m.E. ziemlich umfangreich.

Neutrino masses, mixing, and oscillations (rev.)
Neutrinos in cosmology (rev.)
Dark matter (rev.) (werden dort auch besprochen)
Heavy Neutral Leptons, Searches for

Darüber hinaus interessant: https://pdglive.lbl.gov/Viewer.action

 

[kwrk]

Ich persönlich bin es gewohnt, "inkonsistent" zu verwerfen,

Nachdem was ich so lese, gibt es kein Modell, dass alle relevanten Beobachtungen zufriedenstellend erklärt, d.h. beide sind "inkonsistent" bzw. “funktionieren nicht”. Meine Meinung als Laie ist da natürlich bedeutungslos, aber die Zahlen von Google untermauern das ein bisschen. Wenn ein Modell zufriedenstellend wäre, würde es auf der anderen Seite kaum noch relevante Forschung geben. Hossenfelders Mond-o-meter ist übrigens aktuell leicht in den MOND-Bereich zurückgependelt >www.youtube.com/watch?v=WJGHq6VzMjE&t=316s< Grund: Aktuelles zu frühen Galaxien und Little Red Dots.

Wobei beide Grundmodelle ja selbst wieder Myriaden von Untermodellen haben (deshalb schreibe ich auch von Modified Gravity als Gegenspieler von DM. MOND ist da nur ein Untermodell, mit weiteren Untermodellen; mit DM meinen die meisten hier vermutlich ΛCDM, gibt's auch wieder in endlosen Varianten, etc.).

Ein Stück weit können auch beide Berechtigung haben:
Die Zusammensetzung konventioneller Materie (inc. BH) ist noch keineswegs zweifelsfrei bekannt. Auf der anderen Seite ist Newton der Grenzfall der GR ohne Lambda, damit per se nicht korrekt, darüber hinaus wird die Konstanz von Lambda immer mal wieder angezweifelt.

Was die Teilchen angeht: Beobachtung/Experimente wären natürlich ideal, aber hilfsweise könnte man auch Vorhersagen aus der Theorie verwenden, wenn man ein konsistentes Teilchenmodell hätte, das DM-Teilchen enthält. (MMn gibt es nicht einmal ein konsistentes Teilchenmodell ohne DM-Teilchen, GUT wäre ein Anfang).

Ich verstehe nicht, wie man bei diesem Stand der Dinge eine der beiden Alternativen kategorisch ausschließen kann.

 

[ralfkannenberg]

Neutrino masses, mixing, and oscillations (rev.)
Neutrinos in cosmology (rev.)
Dark matter (rev.) (werden dort auch besprochen)
Heavy Neutral Leptons, Searches for

Hallo Antaris,

im 1. und 3.Link finde ich sie, im 2. und 4.Link nicht. Und im ursprünglichen Link konnte ich die sterilen Neutrinos auch nicht finden.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[ralfkannenberg]

Ich verstehe nicht, wie man bei diesem Stand der Dinge eine der beiden Alternativen kategorisch ausschließen kann.

Hallo kwrk,

ob es für MOND noch ein Schlupfloch gibt weiss ich nicht - die MOND-Verfechter sind ja gut darin, solche Schlupflöcher zu finden. Dennoch ist anzunehmen, dass MOND in dieser Form bald ausgeschlossen werden kann.

Was die DM anbelangt so kennt man deren Bestandteilchen nicht und dafür gibt es ja auch gute Gründe.

Auch der Nachweis des Higgs-Bosons hat seine Zeit gebraucht, obgleich man bei ihm recht genau wusste, in welchem Massenbereich man suchen musste, und als man dann eine entsprechend leistungsstarke Maschine am CERN hatte, wurde es ja auch schnell nachgewiesen.

Allerdings war schon beim Design des LHC doch zu erwarten, dass dessen Leistung nicht genügen würde, DM-Teilchen nachzuweisen. Gegen die Axionen, sterilen Neutrinos und SUSY-Partner spricht mittlerweile zu viel, so dass es eher eine Überraschung wäre, wenn die Natur diesen Weg beschritten hätte.

Aber wenn man dann eines Tages eine genügend starke Maschine zur Verfügung hat, kann man auch DM-Teilchen nachweisen und dessen Eigenschaften dann untersuchen.

Oder es stellt sich heraus, dass das Konzept völlig falsch ist und die Phänomene der DM völlig anderen Ursprungs sind.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[antaris]

Hallo Ralf,

im 1. und 3.Link finde ich sie, im 2. und 4.Link nicht. Und im ursprünglichen Link konnte ich die sterilen Neutrinos auch nicht finden.

PDF öffnen und STRG+f drücken. Dann öffnet sich ein Suchfenster und dort tippst du "sterile" (ohne ") ein und dann findest du die entsprechenden Stellen im PDF.

Und im ursprünglichen Link konnte ich die sterilen Neutrinos auch nicht finden.

Auf der Startseite gibt es eine Suchfunktion: https://pdg.lbl.gov/

 

[ralfkannenberg]

PDF öffnen und STRG+f drücken. Dann öffnet sich ein Suchfenster und dort tippst du "sterile" (ohne ") ein und dann findest du die entsprechenden Stellen im PDF.

Hallo Antaris,

geil (sorry für die Wortwahl), das funktioniert.


Besten Dank und freundliche Grüsse, Ralf

 

[TomS]

.. deshalb schreibe ich auch von Modified Gravity als Gegenspieler von DM.

Das ist – wenn man es zu Ende denkt – nicht zutreffend.

Es gibt Felder, die wir quantisieren, und solche, die wir nicht quantisieren (das Gravitationsfeld). Das ist aber wohl keine Eigenschaft der Natur sondern unsere heutige und beschränkte Sichtweise.

Jede Modified Gravity muss sich fragen, ob und wie ein konsistentes Zusammenspiel mit anderen Feldern und deren Quantisierung funktionieren kann. MOND in der ursprünglichen Fassung scheitert schon klassisch, da nicht verträglich mit lokaler Lorentz-Invarianz.

… wenn man ein konsistentes Teilchenmodell hätte, das DM-Teilchen enthält. (MMn gibt es nicht einmal ein konsistentes Teilchenmodell ohne DM-Teilchen, GUT wäre ein Anfang).

Was meinst Du mit konsistent?

Ich verstehe nicht, wie man bei diesem Stand der Dinge eine der beiden Alternativen kategorisch ausschließen kann.

Man kann nichts kategorisch ausschließen, jedoch diverse Spielarten. Einfache Varianten von DM funktionieren nicht, und einfache von MOND ebenfalls nicht.

 

[Bernhard]

Was ich in dem Zusammenhang auch nicht wahrgenommen habe, war eine Erklärung wie MOND die Cold dark Matter Signaturen in der räumlichen Temperaturverteilung der Hintergrundstrahlung wegerklären konnte?

Ich schätze die "MONDler" im Prinzip als wissenschaftliche Pragmatiker ein. Diese Fokussierung auf einzelne Details hat den schönen Vorteil, dass vergleichsweise schnell überprüfbare Vorhersagen erstellt werden können. Ein theoretischer "Overhead" muss nicht mehr berücksichtigt werden.

Bei den "DMlern" ist so eine schnelle Fokussierung auf Messwerte nicht wirklich gegeben. Es müssen vielmehr aufwändige Experimente und Überlegungen gemacht werden, die eine entsprechend starke Aussagekraft bezüglich des theoretischen Hintergrunds haben, und mit den im Artikel beschriebenen Messungen ist genau so etwas scheinbar auch gelungen.

Möglicherweise blenden die MONDler die zitierte Fragestellung also einfach aus oder verschieben sie auf andere, alternative Erklärungsversuche.

 

[kwrk]

Das ist – wenn man es zu Ende denkt – nicht zutreffend.

Es gibt Felder, die wir quantisieren, und solche, die wir nicht quantisieren (das Gravitationsfeld). Das ist aber wohl keine Eigenschaft der Natur sondern unsere heutige und beschränkte Sichtweise.

Jede Modified Gravity muss sich fragen, ob und wie ein konsistentes Zusammenspiel mit anderen Feldern und deren Quantisierung funktionieren kann. MOND in der ursprünglichen Fassung scheitert schon klassisch, da nicht verträglich mit lokaler Lorentz-Invarianz.

Selbstverständlich ist der Natur egal, mit welchen Modellen wir sie beschreiben. Unsere Modelle für Gravitation funktionieren auf einigen Skalen recht gut und es ist naheliegend die Trennung zu machen: Entweder stimmt die Masse nicht oder unser Modell für die Wechselwirkung von Massen.

Mir ist nicht klar wo da Quantisierung reinspielt, außer vielleicht in der Vorhersage zusätzlicher Teilchen oder in der Auffassung, dass Gravitation nichts Fundamentales ist, solange man sie nicht mit einer QFT beschreiben kann.

Was meinst Du mit konsistent?

Mit Theorien kann man bekanntlich alles mögliche vorhersagen. Was ich meine, ist eine Theorie die den gesamten Teilchenzoo vorhersagt und dann eventuell auch ein Teilchen enthält, das man DM zuordnen kann. Beispiele: Elektroschwach => W, Z + Higgs. Higgs wurde lange nicht gefunden, aber nicht zuletzt die korrekte Vorhersage von W, Z war ein starkes Argument, seine Existenz im bis dato experimentell nicht zugänglichen Bereich zu vermuten. PSE folgt aus SGE + Pauli, ein neues Element zu finden, das ins PSE passt, war irgendwann keine echte Überraschung mehr.

Man kann nichts kategorisch ausschließen, jedoch diverse Spielarten. Einfache Varianten von DM funktionieren nicht, und einfache von MOND ebenfalls nicht.

yep