Dunkle Materie ?

[kreativzeitnetz]

Frage?
Über unsere Milchstraße habe ich folgernd Fakten gefunden:
Die Milchstraße besteht nach heutiger Schätzung aus ca. 100 bis 400 Milliarden [3] Sternen.
Hat einen Durchmesser von bis zu 200.000 Lichtjahren.
Sie ist eine 13,6 Milliarden Jahre alte Galaxie.
Im Zentrum ist ein Schwarzes Loch namens Sagittarius A.
Sagittarius A ist mehr als vier Millionen Mal so massereich wie unsere Sonne.
Schon länger haben Wissenschaftler vermutet, dass sich bis zu 20.000 kleinere Schwarze Löcher auf Umlaufbahnen um das galaktische Zentrum bewegen könnten.
Basierend auf den neuen Entdeckungen wird vermuten, dass es in der Milchstraße bis zu 500 Doppelsterne mit Schwarzen Löchern gibt und bis zu 10.000 Schwarze Löcher insgesamt.

Wie kann damit die Gesamtmasse der Milchstraße sicher bestimmt werden und damit die dunkle Menge der Materie, in unserer Milchstraße bestimmt werden?

 

[Herr Senf]

... aus der Rotationsgeschwindigkeit der äußeren Bereiche der Milchstraße und der Umlaufgeschwindigkeit begleitender Kugelsternhaufen ...

 

[kreativzeitnetz]

Danke für die Antwort,
wenn das so einfach wehre, hätte ich die Frage nicht gestellt.

Georg Rönnau

 

[Herr Senf]

... aber mal was Lesen dazu muß man schon selbst, zB https://arxiv.org/pdf/1804.11348.pdf

Beweise für eine Milchstraße mittlerer Masse aus Gaia DR2 Halo-Kugelsternhaufenbewegungen

Wir schätzen die Masse der Milchstraße (MW) innerhalb von 21,1 kpc unter Verwendung der Kinematik von Halo-Kugelsternhaufen (GCs), die von Gaia bestimmt wurden.
Die zweite Gaia-Datenveröffentlichung (DR2) enthielt einen Katalog von absoluten Eigenbewegungen (PMs) für eine Reihe von galaktischen GCs und Satellitengalaxien, ...
Wir ... identifizieren insgesamt 34 GCs über 2.0<R<21.1 kpc ... was einer Kreisgeschwindigkeit von v_circ(21,1kpc)=206 km/s entspricht.

PS: etwas einfacher hier lang: https://www.scinexx.de/news/kosmos/masse-der-milchstrasse-bestimmt/

 

[kreativzeitnetz]

Grüßt euch,
ich lese nicht nur selber, ich denke auch selber und überlege dabei immer, ob die Informationen auch stimmen können.
Dabei komme ich so manches mal darauf, dass hier nicht gründlich genug nachgedacht wurde, und die Komplexität des Themas nicht erkannt worden ist. So kommt es mich auch hier vor.
Bei einem Sonnensystem ist der Mutterstern das Objekt mit der meisten Masse und daher kommen hier relativ einfache Berechnungsmethoden zu tragen. Dabei habe ich den Eindruck das es bei einer Galaxie schon anders aussieht, dort hat nicht das schwarze Loch in der Mitte die größte Masse. Alle anderen Objekte zusammen, haben das vielfache an Masse, manchmal sogar mehr als das zehntausendfache. So ähnlich ist es auch bei der Milchstraße.
Ist es nicht so, dass alle Objekte sich gegenseitig anziehen, und dadurch zusammen eine wesentlich größere Anziehungskraft haben, als das zentrale schwarze Loch. Bestimmen sie nicht dadurch den Zusammenhalt der Galaxie?
Wenn das der Fall ist, ist es entscheidend, dass annähernd bekannt ist, wie viele Objekte, mit welscher Masse, in einer Galaxie sind. Die kann nicht durch die bisher angewandten Rechnungen ermittelt werden. Hierzu sind bessere Werte nötig und die haben wir leider nicht.

freundliche Grüße, Georg Rönnau.

 

[Herr Senf]

https://de.wikipedia.org/wiki/Newtonsches_Kugelschalentheorem

für die "Außenbereiche" der Milchstraße erscheint die "innere Masse" im Zentrum konzentriert, da muß man nichts zerhackstückeln

PS: doch: man kann/muß von außen nach innen "zurückrechnen", dann kann man die Gesamtmasse drinnen berechnen

 

[SFF-TWRiker]

ich lese nicht nur selber, ich denke auch selber und überlege dabei immer, ob die Informationen auch stimmen können.
Dabei komme ich so manches mal darauf, dass hier nicht gründlich genug nachgedacht wurde, und die Komplexität des Themas nicht erkannt worden ist. So kommt es mich auch hier vor.

Sie begehen damit einen gewaltigen Fehlschluß und setzen damit die intelektuellen Fähigkeiten hochspezialisierter Wissenschaftler herab.
Bei ihrer Selbsteinschätzung sollten sie den Physik-Nobelpreis anstreben. Aber dann müssten sie ihre Hypothesen beweisen.

Die Gaia Daten sind das Beste, was wir in den nächsten Jahrzehnten haben und man sollte die Data Releases abwarten.
Wie Wissenschaft nun mal ist, wird man sehr viele Erkenntnisse bekommen, die aber exponetiell viele neue Fragen aufwerfen werden.

 

[Bernhard]

Sie begehen damit einen gewaltigen Fehlschluß ...

Siehe hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Dunning-Kruger-Effekt , allgemeiner Lebensfrust oder schlicht Langeweile. Da kommen dann so ein paar Freunde der Astronomie gerade recht, um Ärger loszuwerden. Ist nicht neu hier im Forum ....

 

[Herr Senf]

... vielleicht ist das ja ganz nach dem Geschmack von uns Georg https://arxiv.org/abs/2102.03873

Selbstgravitierende Gleichgewichte von nicht minimal gekoppelten Halos aus Dunkler Materie

Folgt die Dichteentwicklung im Innern der Form eines Einasto-Profils oder dem Burkert-Profil Viel Spaß Dip

 

[astrofreund]

Friedrich Löchner: "Manche Hähne glauben, die Sonne gehe ihretwegen auf."

Gruß, Astrofreund

 

[kreativzeitnetz]

grüßt euch,
ich bin erstaunt über eure Reaktion, da ich doch nur eine Vermutung geäußert habe.
Wenn das anders Denken nicht mehr erwünscht ist, gibt es keine neuen Erkenntnisse.
Bin mir darüber im klaren, dass ich hier ein Mehrkörperproblem mit extrem vielen Körpern angesprochen habe. Bisher gibt es leider keine Möglichkeit der Berechnung für so eine Aussage. Es gibt auch keine Möglichkeit das Gegenteil zu beweisen.
Hab ich euch dadurch außer Fassung gebracht, so entschuldige ich mich bei euch dafür.

Freundliche Grüße, Georg Rönnau

 

[Herr Senf]

Vielleicht beim Einstieg in "Fach"-Diskussionen doch vorher etwas zum Thema lesen, und nicht mit Vermutungen um sich schießen.

Was soll eine Mehrkörperberechnnung bei homogenen und isotropen Verteilungen? Bei Abweichungen nähert man problembezogen.

Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße lassen sich "ganz einfach" mit der Dichtewellentheorie simulieren, also durch Rechenprogramm.
und man hat gleichzeitig eine plausible Erklärung, wie solche Strukturen durch Dichteschwankungen entstehen können.

https://beltoforion.de/de/rendern_von_spiralgalaxien/ Rendern von Spiralgalaxien

Die Dichtewellentheorie wurde vor hundert Jahren entwickelt, hätte man längst schon lesen können https://de.wikipedia.org/wiki/Dichtewellentheorie

 

[ralfkannenberg]

Wenn das anders Denken nicht mehr erwünscht ist, gibt es keine neuen Erkenntnisse.

Sehr geehrter Herr Rönnau,

das stimmt. Bitte beachten Sie aber auch, dass selber (bzw, "anders") Denken auf Kosten bestehender Fakten ebenfalls nicht zu neuen Erkenntnissen führt.


Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg

 

[Bernhard]

Bitte beachten Sie aber auch, dass selber (bzw, "anders") Denken auf Kosten bestehender Fakten ebenfalls nicht zu neuen Erkenntnissen führt.

Genau so ist es.

Im Nachbarforum auf quanten.de gibt's derzeit einen ähnlichen Fall http://quanten.de/forum/showthread.php5?t=4234 , den ich auf Seite 3 wie folgt kommentiert habe:

Wenn ein Experiment konkret zeigt, wie die Natur arbeitet und funktioniert, muss weder interpretiert noch argumentiert werden. Laien unterschätzen manchmal ganz massiv die Komplexität und Aussagekraft von modernen physikalischen Experimenten oder kennen solche Experimente eben erst gar nicht. Der Turm von Pisa und die ersten einfachen Teleskope sind schon lange Geschichte.

 

[mac]

Frage? ...

Die galaktische Umlaufgeschwindigkeit konnte man bis etwa zum Abstand des Sonnensystems vom galaktischen Zentrum schon sehr lange ausreichend genau messen. Bis zu diesem Abstand entspricht die Umlaufgeschwindigkeit der galaktischen Sterne recht gut der sichtbaren Materie. Je weiter man aber nach außen geht, umso mehr weicht die Umlaufgeschwindigkeit der Sterne von der dazu nötigen, (nicht direkt) beobachtbaren Masse ab.

Vor etlichen Jahren konnte man zum ersten Mal alle drei Geschwindigkeitskomponenten (X, Y und Z Richtung) der Magellanschen Wolken messen, die viel zu hoch war, um noch mit der beobachtbaren Materie der Milchstraße erklärbar zu sein.

Lange davor hatte Vera Rubin die Umlaufgeschwindigkeiten der Sterne in zahlreichen Galaxien, abhängig vom Abstand zu ihren jeweiligen Zentren gemessen: genauso unerklärlich ohne dunkle Materie wie in der Milchstraße. Lange davor brachten die Messungen der Pekuliareschwindigkeiten in Galaxienhaufen ebenso unerklärliche Geschwindigkeiten mit sich.

Inzwischen können aus den Messungen des Gaia-Satelliten die tatsächlichen Geschwindigkeiten der äußeren Satellitengalaxien unserer Milchstraße viel genauer als früher bestimmt werden - wieder das gleiche Bild!

Wenn all diese Beobachtungen nur durch die uns bekannte ,normale Materie' hervorgerufen wird, dann müßte es, wenn es z.B. schwarze Löcher wären, diese in entsprechenden Suchexperimenten auftauchen, tun sie aber bei weitem nicht in ausreichender Anzahl. Dann müße die beobachtete Metallizität wesentlich größer sein, als sie es ist.

Es müßte sich auch in der Struktur der Hintergrundstrahlung wiederfinden. Man konnte es zu dieser Zeit nur nicht genau genug messen um das Eine oder das Andere zu widerlegen. Das hat sich aber spätestens vor rund zehn Jahren mit den Messungen des Mikrowellenhintergrundes durch das Planck-Weltraumteleskop geändert. Die dort gefundenen Strukturen passen nicht zu einem Universum, welches ,nur' aus der ,normalen Materie' besteht, es muß eine weitere, weit überwiegende Komponente geben, nämlich die (damals schon ,kältere') kalte dunkle Materie.

Mit einem davon völlig unabhängigen Ansatz hat man nun in Computersimulationen versucht, nur mit den bisher beobachteten Eigenschaften der dunklen Materie, die beobachtbare Strukturentwicklung im Universum zu simulieren. Das funktionierte nur, wenn man diese Eigenschaften und die beobachtbare Masse (ca. fünf mal mehr, als bei der ,normalen' Materie) und die beobachtbare dynamische Ausdehnungsgeschwindigkeit verwendete, mit einem verblüffend genauen Abbild der inzwischen schon lange beobachtbaren Strukturentwicklung.

Innerhalb dieses (von mir nur teilweise beschriebenen) Korsetts an bekannten Beobachtungen, hast Du wesentlich weniger Wahlfreiheit bei alternativen Erklärungen zur dunklen Materie, als Du vielleicht bisher angenommen hast.

Herzliche Grüße

MAC

 

[SFF-TWRiker]

Als SciFi-Fan finde ich die Vorstellung von Parallel-Universen faszinierend.

Dazu ein Gedanke, der hoffentlich nicht totaler Unsinn ist:
Wäre es möglich, dass die Gravitation in andere Universen hineinwirkt und damit die dunkle Materie eigentlich die Materie paralleler Universen wäre?
Sie wirkt ja innerhalb unseres Unversums unmittelbar und unbegrenzt gegenseitig auf alle Massen.

Ich hoffe, die Leser liegen jetzt nicht lachend unter den Tischen.

 

[ralfkannenberg]

Ich hoffe, die Leser liegen jetzt nicht lachend unter den Tischen.

Hallo SFF-TWRiker,

vermutlich nicht. Ich habe vor langer Zeit mal einen Ansatz gesehen, dass sich die Gravitation von den anderen Grundkräften noch vor der Urknallsingularität abgespalten haben könnte. Wobei das meiner Erinnerung nach kein sonderlich grosser Zeitraum war, der lag bei einigen Sekunden oder einigen wenigen Minuten.

Ich habe die Arbeit schon einige Male gesucht, aber nie wieder gefunden, d.h. diese damalige Idee scheint von der Forschung nicht weiter verfolgt worden zu sein.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Bernhard]

Ich hoffe, die Leser liegen jetzt nicht lachend unter den Tischen.

Nicht wegen deiner Idee, sondern eher wegen dieser Bemerkung . Mehrjährige Forenmitglieder sind doch fast schon notwendigerweise ernst zu nehmen ;-) .

 

[Bernhard]

Hallo Ralf,

Ich habe die Arbeit schon einige Male gesucht, aber nie wieder gefunden, d.h. diese damalige Idee scheint von der Forschung nicht weiter verfolgt worden zu sein.

vielleicht hat der Autor die Arbeit ja zwischenzeitlich aus dem www entfernt. Annahmen über Vorgänge vor dem Urknall sind doch eh höchst spekulativ.