Keine Dunkle Materie in der Milchstrasse

[Alex74]

Zwischenfrage:

Soweit ich verstehe paßt die Verteilung und Bewegung von Masse (z.B. Sterne, Kugelhaufen, Zwerggalaxien) in unserer Galaxie nicht zum Modell der DM.

Offenbar paßt eben diese Verteilung aber bei (fast?) allen anderen Galaxien auf die wir von außen sehen. Immerhin wurde hier auch entdeckt daß man 4/5 der berechneten Masse nicht sieht.

Was ist nun wahrscheinlicher:
Daß das Modell der DM nicht stimmt und wir in einer Galaxie leben die anders ist als alle anderen...
...oder unsere Perspektive aus unserer Galaxie heraus irgendwie die Beobachtung verfälscht...

Wenn die Beobachtung sagt daß es bei uns anders aussieht dann wird auch MOG nicht besser dastehen als DM.

 

[Bernhard]

...oder unsere Perspektive aus unserer Galaxie heraus irgendwie die Beobachtung verfälscht...

Es besteht auch eine gewisse Möglichkeit, dass es in unserer Galaxis DM gibt und dass sich gleichzeitig die gravitativen Effekte derselben gerade aufheben. Das erscheint zwar etwas weit hergeholt, aber etwas besseres fällt mir momentan auch nicht ein, immer unter der Voraussetzung dass sich die Bonner Wissenschaftler nicht geirrt oder verrechnet haben. Für eine tiefer gehende Analyse müsste man dann in die konkreten Modellrechnungen einsteigen.

Wenn die Beobachtung sagt daß es bei uns anders aussieht dann wird auch MOG nicht besser dastehen als DM.

Sehe ich eigentlich genauso...

 

[SCHWAR_A]

Hallo Bernhard,

Dann allerdings herzugehen und die Ruhemasse dieser Feldquanten einfach als Skalarfeld zu definieren empfinde ich persönlich als ziemlich schräg bis eigenartig :rolleyes...

Ganz meiner Meinung!! Man verliert dabei Erklärungsmöglichkeiten, wie die zum Bullet-Cluster - vektoriell wäre es nie passiert, von einer von baryonischer Materie getrennter DM zu sprechen...

Was soll ich mir unter f(r)-Theorien genau vorstellen? Ich steh da grade auf dem Schlauch...

zB. hier: http://en.wikipedia.org/wiki/F%28R%29_gravity.

Herzliche Grüße.

 

[SCHWAR_A]

Hallo Bernhard,

Es besteht auch eine gewisse Möglichkeit, dass es in unserer Galaxis DM gibt und dass sich gleichzeitig die gravitativen Effekte derselben gerade aufheben.

Das sehe ich überhaupt nicht so und glaube, daß da eine Misinterpretation des paper-Ergebnisses vorliegt.
Die Geschwindigkeit unserer Sonne um das galaktische Zentrum ist ja weiterhin schneller als nach Newton allein vorausgesagt.
Also gibt es auf jeden Fall einen gravitative Effekt auch in unserer Gegend. Da hebt sich nichts auf.
Daß man jetzt keine Effekte zwischen den Galaxien untereinander in unserer Gegend gefunden hat, bedeutet ja nur, daß das Konzept der wie auch immer verteilten "DM-Partikel" falsch ist, zumindest in dieser Gegend.
Mit modifizierter Gravitation ist das im Prinzip sogar vorausgesagt worden - sie bedarf keiner solchen zusätzlichen Masse.

Herzliche Grüße.

 

[Cyberian]

Hallo SCHWAR_A,

vor ein paar Tagen gab es auf der NASA Seite eine Meldung, dass das Sonnensystem sich langsamer bewegt als gedacht. Das zeigen Messungen der Raumsonde IBEX (Interstellar Boundary Explorer).

 

[SCHWAR_A]

Hallo Cyberian,

willkommen im Club!

vor ein paar Tagen gab es auf der NASA Seite eine Meldung, dass das Sonnensystem sich langsamer bewegt als gedacht. Das zeigen Messungen der Raumsonde IBEX (Interstellar Boundary Explorer).

Dazu kann ich nur Simon· 14.05.12 · 14:26 Uhr zitieren:

"bezüglich der unbeantwortet gebliebenen Anmerkungen zur Geschwindigkeit, und welche Bewegung eigentlich gemeint ist:

Es geht hier nicht um die Rotation des Sonnensystems um das Milchstraßenzentrum (mit den erwähnten 220 km/s), sondern um die Eigenbewegung des Sonnensystems innerhalb des lokalen interstellaren Mediums. Diese beträgt laut dem erwähnten Paper ca 23,2 km/s (entsprechend den von Florian erwähnten 83000 km/h). Und tatsächlich können die 3 km/s Unterschied zu den alten Messungen über das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein einer Stoßwelle entscheiden."

Das erscheint mir sehr aufschlußreich...

Herzliche Grüße.

 

[Cyberian]

Hallo SCHWAR_A,

danke für die Klärung.

Herzliche Grüße.

 

[Bynaus]

Es gibt ein neues Paper von Moffat zur MOG auf arxiv.org: http://arxiv.org/abs/1309.5077

Darin zeigt er, dass die MOG mit den empirisch ermittelten Parametern (genannt Alpha, der Gravitationskonstante über sehr grosse Distanzen, ca. 10 x G(N), und Mu, dem Inversen der charakteristischen Länge bei der die Modifikation der Gravitation effektiv zu wirken beginnt, ca. 1/24'000 pc) auch die Helligkeits- und Gasverteilung von grossen Galaxienclustern korrekt vorhersagen - ganz ohne Dunkle Materie.

 

[TomS]

Was sagt diese spezielle MOG (STVG) zu anderen Phänomenen
- Lichtablenkung
- Rotverschiebung
- kosmologische Modelle
- Urknall, Schwarze Löcher
- ...

Gibt es kritische Analysen, wie diese MOG evtl. falsifiziert werden kann?

... - ganz ohne Dunkle Materie.

Aber dafür mit anderen neuen Feldern ...

 

[FrankSpecht]

Moin,
auch für mich stellen sich da ein paar Fragen.

Länge bei der die Modifikation der Gravitation effektiv zu wirken beginnt, ca. 1/24'000 pc

1.) Woher stammt dieser ca. Wert von μ[SUP]-1[/SUP] = 24 kpc?

2.) Wenn dieser Wert korrekt ist, dann bedeutet das, dass sich die MOG ab einer Entfernung von
[Rechner an]
1 pc = 3.08567758 * 10[SUP]13[/SUP] km
Geteilt durch 24 * 10[SUP]3[/SUP] ≈ 1.29 * 10[SUP]9[/SUP] km
[Rechner aus]
bemerkbar machen muss (also knapp innerhalb der Saturnbahn). Wie korreliert die MOG also mit den Bahnen der äußeren Planeten, dem Kuipergürtel, der Oortschen Wolke?

3.) Wie verträgt sich die MOG damit, dass in der Umgebung des Sonnensystems keine Dunkle Materie gefunden wurde?

Soll das wirklich 1/24.000 pc heissen oder doch 24.000 pc?
Denn damit könnte ich mich noch geringermassen anfreunden, wobei ich mich dann immer noch frage, woher die Gravitation weiss, wann und wo sie sich ändern muss.
Diese Frage gilt für alle MOND-Hypothesen

 

[mac]

Hallo Tom,

Was sagt diese spezielle MOG (STVG) zu anderen Phänomenen
- Lichtablenkung
- Rotverschiebung
- kosmologische Modelle
- Urknall, Schwarze Löcher
- ...

im Preprint http://arxiv.org/pdf/1309.5077v2.pdf hab' ich beim überfliegen nichts dazu gefunden. Es konzentriert sich auf die Überprüfung an Galaxienclustern. Im ersten Teil: http://arxiv.org/abs/1306.6383 beschreibt er, mit welchen Galaxien er seine Parameter fittet. Die kleinste darin aufgeführte Galaxis ist DDO 0154

Zu dieser Galaxis findet man hier: http://adsabs.harvard.edu/full/1989ApJ...347..760C gleich im Abstract folgenden Eintrag:

At the last observed point (r = 7.6 kpc), more than 90% of the mass is dark.

Zum Vergleich:

Der Anteil dunkler Materie bei den Zwerggalaxien ist häufig 10 bis 100 mal höher als in den normalen Galaxien. Beispielsweise enthält die spheroidale Zwerggalaxie Segue 1 in der Lokalen Gruppe etwa 1000 mal soviel dunkle wie sichtbare Materie, die normalen Galaxien in etwa lediglich 10 mal so viel.

aus: http://de.wikipedia.org/wiki/Zwerggalaxie#Zusammensetzung

Gibt es kritische Analysen, wie diese MOG evtl. falsifiziert werden kann?

http://de.wikipedia.org/wiki/Segue_1 und Konsorten?
Wenn man sich seine Kurven in http://arxiv.org/pdf/1306.6383v4.pdf Seite 4 anschaut, dann könnte man bereits argwöhnen, daß er bei den DM-reicheren Zwerggalaxien ‚Probleme‘ mit seiner Methode bekommt. Wäre zumindest interessant wie diese MOG damit zurecht kommt.

Herzliche Grüße

MAC

 

[mac]

Hallo Frank,

verbal erklärt hat er das in http://arxiv.org/pdf/1309.5077v2.pdf auf Seite 2 unterhalb der Gleichung 11

Herzliche Grüße

MAC

 

[Bynaus]

@Frank: Es muss natürlich 24'000 pc heissen, ich hatte es erst anders herum (wie im Abstract) und dachte dann, darunter kann man sich ja nichts vorstellen.

woher die Gravitation weiss, wann und wo sie sich ändern muss.

Nun, die Frage ist ähnlich wie die Frage, woher der Mond denn weiss, wie schnell er die Erde umkreisen muss... Die Gravitation hängt von einem neuen Feld ab ("Phi"), das ebenfalls von Masse erzeugt wird, aber eine andere Abhängigkeit über lange Distanzen zeigt (sofern ich das richtig verstanden habe).

@Mac: danke fürs Raussuchen der Links. Ja, es gibt eine Menge Literatur zu MOG, allerdings ist das meiste auf Arxiv, und fast überall ist Moffat dabei. Insofern...

 

[G2-Astro]

Hallo,

richtet sich die Gravitation vielleicht nach der gesamten Energie (E=mc2) in einem Raumvolumen und unterscheidet nicht nach Materie und Energie / Strahlung?
Und sehen wir deshalb in der Entfernung die Auswirkung aller Beteiligten und aus unserer Galaxis heraus nur einen Teil Dieser
Auch Schallwellen tragen ob in Sternen oder Gaswolken einen Teil der Gesamtenergie in dem Raumvolumen.
Selbst die geleistete Arbeit um den Raum zu dehnen müsste da mit zählen.
Gruß Günter

 

[Bernhard]

richtet sich die Gravitation vielleicht nach der gesamten Energie (E=mc2) in einem Raumvolumen und unterscheidet nicht nach Materie und Energie / Strahlung?

Hallo Günter,

in der allgemeinen Relativitätstheorie ist das im Wesentlichen so, auch wenn der Energiebegriff dort nicht mehr so eindeutig definiert werden kann, wie in der newtonschen Mechanik. Man sollte dazu vielleicht noch wissen, dass in den üblichen astronomischen Szenarien (z.B. Milchstraße) die Ruhemasse normalerweise die meiste Energie trägt und Strahlung, wie beispielsweise elektromagnetische Wellen, nur als ganz kleine Korrekturen zu betrachten sind.

Das Besondere an der Dunklen Materie ist übrigens, dass man zu deren Postulierung gar nicht so komplizierte Theorien heranziehen muss. Die bekannte newtonschen Mechanik reicht da bereits völlig aus und genau deswegen macht die experimentelle Suche danach auch relativ viel Sinn.
MfG

 

[G2-Astro]

Hallo Bernhard,

Man sollte dazu vielleicht noch wissen, dass in den üblichen astronomischen Szenarien (z.B. Milchstraße) die Ruhemasse normalerweise die meiste Energie trägt und Strahlung, wie beispielsweise elektromagnetische Wellen, nur als ganz kleine Korrekturen zu betrachten sind.

Ja dann muss es ja leicht sein, den equivalenten Betrag der Materie zu ermitteln der seit 13,7 Millarden Jahren in Strahlung verteilt im Raum ist.
Gleichzeitig sollten dann auch festgestellt sein wie groß ein Rumvolumen erfüllt mit absolut ruhender Materie und wie groß es wird, wenn Diese sich, so wie heute beobachtet, in Bewegung befindet und all die beobachtete Strahlung emittiert.

Gruß Günter

 

[Bernhard]

Ja dann muss es ja leicht sein, den equivalenten Betrag der Materie zu ermitteln der seit 13,7 Millarden Jahren in Strahlung verteilt im Raum ist.

Hallo Günter,

diese Anteile waren nicht immer gleich. In den ersten 380.000 Jahren nach dem Urknall war das Universum strahlungsdominiert. Bis zu diesem Punkt wurde die Strahlung zuerst zu Materie und dann von dieser Materie absorbiert. Heute ist das Universum materiedominiert. Man kann in der Wikipedia dazu viele Details nachlesen:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Expansion_des_Universums.png

oder die Artikel zu Kosmologie, Urknall, Lambda-CDM-Modell und Friedmann-Gleichung.
MfG

 

[Ich]

Ja dann muss es ja leicht sein, den equivalenten Betrag der Materie zu ermitteln der seit 13,7 Millarden Jahren in Strahlung verteilt im Raum ist.
Gleichzeitig sollten dann auch festgestellt sein wie groß ein Rumvolumen erfüllt mit absolut ruhender Materie und wie groß es wird, wenn Diese sich, so wie heute beobachtet, in Bewegung befindet und all die beobachtete Strahlung emittiert.

Der Strahlungsanteil beträgt momentan ca. 0,082%. Kinetische Energie macht vielleicht 0,00005% aus, wenn man von Pekuliargeschwindigkeiten ~300 km/s ausgeht. Nimmt man thermische Energie hinzu kommt man vielleicht sogar auf 0,0005%, aber das ist jetzt nur geschätzt.
Der bei weitem größte Beitrag, der nicht direkt auf Ruhemasse zurückgeführt werden kann, ist die dunkle Energie. Deren Energiedichte beträgt 70% der gesamten Dichte; der interessante Teil ist aber ihr negativer Druck, der gravitativ abstoßend wirkt. Das Ganze fällt noch am ehesten unter "die geleistete Arbeit um den Raum zu dehnen".

 

[Herr Senf]

Nebenan bei den "raumfahrern" gab's einen Hinweis auf ein neues Paper zur Verteilung der dunklen Materie in der Milchstraße.
Danach ist es nur noch halb soviel wie vormals geschätzt http://iopscience.iop.org/0004-637X/794/1/59/article
Leider nur abstract frei - Senf

 

[ralfkannenberg]

Nebenan bei den "raumfahrern" gab's einen Hinweis auf ein neues Paper zur Verteilung der dunklen Materie in der Milchstraße.
Danach ist es nur noch halb soviel wie vormals geschätzt http://iopscience.iop.org/0004-637X/794/1/59/article
Leider nur abstract frei - Senf

Bitte sehr: On the Shoulders of Giants: Properties of the Stellar Halo and the Milky Way Mass Distribution (P.Kafle, S.Sharma, G.Lewis, J.Bland-Hawthorn)