Keine naheliegende Erklärung für DM

Bernhard

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Hallo zusammen, L. Ciotti, Professor an der Universität in Bologna hat im Juli ein neues Paper Online gestellt: On the rotation curve of disk galaxies in General Relativity

Es taucht ja immer wieder mal (auch hier im Forum) der Vorschlag auf, dass man zur Erklärung der Rotationskurven von Galaxien die allgemeine Relativitätstheorie benutzen müsse, um auf den Vorschlag von Dunkler Materie zu verzichten. Ribberfors ist/war ein bekannter Vertreter dieses Vorschlages, der auch in der oben verlinkten Arbeit erwähnt wird. In einem früheren Paper wurden zu diesem Vorschlag dann auch Rechnungen vorgestellt, deren Gültigkeit man aber mit einigen Argumenten widerlegen kann, siehe www. Burkhard Heim hatte noch früher einen ähnlichen Vorschlag verfolgt und auch veröffentlicht. Allerdings konnte man auch ihm nachweisen, dass er die vohandenen Effekte nicht korrekt berechnet hat.

Die neue Arbeit von Prof. Ciotti zeigt nun mit relativ aufwändigen Rechnungen und der Verwendung der Gleichungen des Gravitomagnetismus, dass man so "einfach" die Forderung nach Dunkler Materie nicht los wird.

Das anschauliche Argument welches das Ergebnis dieser Arbeit vorwegnimmt lautet wie folgt. Alle gravitativen Felder, Drücke und Geschwindigkeiten sind in Galaxien so gering, dass es völlig ausreichend ist, die Dynamik derselben mit Hilfe der newtonschen Gravitationstheorie zu berechnen.
 
TomS

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Danke.

Ist dies, dass ...
... alle gravitativen Felder, Drücke und Geschwindigkeiten ... in Galaxien so gering [sind], dass es völlig ausreichend ist, die Dynamik derselben mit Hilfe der newtonschen Gravitationstheorie zu berechnen ...
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wirklich neu? Das wurde m.W.n. schon länger als Argument genannt.

Insbs. war wohl klar, dass mittels MoND keinesfalls die DM in Gänze überflüssig wird, lediglich dass deutlich weniger benötigt wird (die man hofft mittels gewöhnlicher Materie z.B. in Form brauner Zwerge erklären zu können).
 
Bernhard

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TomS schrieb:
Ist dies, dass ...

wirklich neu?
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Die ganze Diskussion ist gar nicht neu, ganz im Gegenteil. Wie gesagt, schon B. Heim "grübelte" an dieser Stelle intensiv. Neu ist, dass insbesondere das Argument mit der endlichen Lichtgeschwindigkeit nun mit sehr fundierten Rechnungen entkräftet wurde.

Ich hatte deshalb auch bei Stefan Deiters angefragt, ob das Thema eventuell oben angepinnt wird, damit man bei Fragen in dieser Richtung gleich mit einem paper antworten kann.

MoND ist wieder ein etwas anderes Thema.
 
Bernhard

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Bernhard

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L. Ciotti hat 2023 ein weiteres kurzes Paper veröffentlicht, wo etliche astrophysikalische Probleme aufgelistet werden, die sich aus einer Erklärung der flachen Rotationskurven alleine mit Hilfe relativistischer Effekte ergeben: Rotation curves of galaxies in GR (L. Ciotti, 12.04.2023)

AFAIK ergeben die Messungen des Planck-Satelliten am CMB ebenfalls starke Hinweise auf die Existenz Dunkler Materie.
 
TomS

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Bernhard schrieb:
L. Ciotti hat 2023 ein weiteres kurzes Paper veröffentlicht, wo etliche astrophysikalische Probleme aufgelistet werden, die sich aus einer Erklärung der flachen Rotationskurven alleine mit Hilfe relativistischer Effekte ergeben: Rotation curves of galaxies in GR (L. Ciotti, 12.04.2023)
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Moment.

Er schreibt doch:

In Ciotti (2022) the problem has been quantitatively addressed ... As expected, the resulting GR and Newtonian rotation curves are indistinguishable ... with the conclusion that in disk galaxies GR requires DM exactly as Newtonian gravity.
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Also meinst du wohl: "L. Ciotti hat 2023 ein weiteres kurzes Paper veröffentlicht, wo etliche astrophysikalische Probleme aufgelistet werden, die sich aus einer Erklärung der flachen Rotationskurven alleine mit Hilfe relativistischer Effekte ergeben müssen."

Oder?
 
Bernhard

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TomS schrieb:
Also meinst du wohl: "L. Ciotti hat 2023 ein weiteres kurzes Paper veröffentlicht, wo etliche astrophysikalische Probleme aufgelistet werden, die sich aus einer Erklärung der flachen Rotationskurven alleine mit Hilfe relativistischer Effekte ergeben müssen."
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Scherzhaft: "Mathematiker" dürfen das "müssen" weglassen . Es sind logische Schlussfolgerungen. Damit ist ein "müssen" implizit enthalten. Ja.
 
TomS

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Also sind für dich folgende Sätze gleichbedeutend:

1) Die Ehefrau hat gesagt, dass sich die Finanzierung der geplanten Luxusyachten mittels Einsparungen ergeben.
2) Die Ehefrau hat gesagt, dass sich die Finanzierung der geplanten Luxusyachten mittels Einsparungen ergeben müssen.

Ich kann dir wirklich nur gratulieren :cool:
 
Bernhard

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TomS schrieb:
Also sind für dich folgende Sätze gleichbedeutend:

1) Die Ehefrau hat gesagt, dass sich die Finanzierung der geplanten Luxusyachten mittels Einsparungen ergeben.
2) Die Ehefrau hat gesagt, dass sich die Finanzierung der geplanten Luxusyachten mittels Einsparungen ergeben müssen.
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Ich verstehe schon, dass die zwei Sätze etwas anderes bedeuten, werte das allerdings im Rahmen des Themas erstmal ein Stück weit als Wortklauberei. Sollte ich damit falsch liegen, bitte ich meine unpräzise Ausdrucksweise zu entschuldigen.
 
Bernhard

Bernhard

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Titel: Wir haben Dunkler Materie (vielleicht) beim Leuchten zugeschaut.
Neues zu Dunkler Materie mit Hilfe des James Webb Space Telescope, vorgestellt von Terra X Lesch & Co., 01.11.2023
 
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TomS

TomS

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Ich finde das hier sehr spannend:

Supermassive Dark Star candidates seen by JWST?
The first generation of stars in the Universe is yet to be observed. There are two leading theories for those objects that mark the beginning of the cosmic dawn: hydrogen burning Population~III stars and Dark Stars, made of hydrogen and helium but powered by Dark Matter heating. The latter can grow to become supermassive (M ~ 10^6 M⊙) and extremely bright (L ∼ 109 L⊙). We show that each of the following three objects: JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0, and JADES-GS-z11-0 (at redshifts z ∈ [11,14]) are consistent with a Supermassive Dark Star interpretation, thus identifying, for the first time, Dark Star candidates.
 
K

Klaus

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TomS schrieb:
Ich finde das hier sehr spannend:

Supermassive Dark Star candidates seen by JWST?
The first generation of stars in the Universe is yet to be observed. There are two leading theories for those objects that mark the beginning of the cosmic dawn: hydrogen burning Population~III stars and Dark Stars, made of hydrogen and helium but powered by Dark Matter heating. The latter can grow to become supermassive (M ~ 10^6 M⊙) and extremely bright (L ∼ 109 L⊙). We show that each of the following three objects: JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0, and JADES-GS-z11-0 (at redshifts z ∈ [11,14]) are consistent with a Supermassive Dark Star interpretation, thus identifying, for the first time, Dark Star candidates.
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Man sollte da mit der Interpretation vorsichtig sein. Sollte die kosmologische Rotverschiebung gravitative Ursachen haben, dann gilt, daß Objekte entsprechend der Rotverschiebung auch einen proportional größeren Durchmesser besitzen. Damit reduziert sich aber rechnerisch deren Volumen und entsprechend die zu veranschlagende Masse um die 3 Potenz der Rotverschiebung (z+1). Statt auf eine Million Sonnenmassen kommt man dann überschlägig auf eine 3000 mal geringere Masse und damit auf die Größenordnung von nur rund 300 Sonnenmassen, was recht genau dem Maximum der Sternmassen im nahen Universum entspricht. Auch der Durchmesser läge damit in ähnlicher Größenordnung. Ist zwar nicht meine Baustelle, aber für mich wäre das erheblich plausibler als derartig kalte Sterne mit einer Million Sonnenmassen. ;)
 
Rainer

Rainer

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ralfkannenberg schrieb:
ich dachte, die Theorie der Lichtermüdung würde nicht mehr ernsthaft in Erwägung gezogen.
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Die war schon immer abwegig.

Klaus schrieb:
Man sollte da mit der Interpretation vorsichtig sein. Sollte die kosmologische Rotverschiebung gravitative Ursachen haben,
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Mit "gravitativen Ursachen" ist wohl die gravitative Rotverschiebung an der Quelle gemeint, die allerdings selbst bei einem WD nur einen Shapiro-Faktor σ = 0,99985 ausmacht und bei einem NS σ = 0,75465, somit also maximal
z = 1/a-1 = 1/σ-1 = 0,3251176
Ein Gravastern könnte natürlich eine höhere Rotverschiebung verursachen. Ein Dark Star hingegen deutlich weinger.

M ≈ 10⁶ Mo
r ≫ AE
σ > ²(1-rs/r) = ²(1-1000000rsⵙ/AE) = 0,9899
z = 1/σ-1 ≪ 0,01

Wieso allerdings der Durchmesser deshalb größer sein sollte, verstehe ich nicht, und erst Recht nicht, wieso dadurch das Volumen und die Masse geringer sein sollten.

Von alledem abgesehen ist die kosmische Rotverschiebung für diese Entfernungen leicht nachzurechnen
 
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K

Klaus

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ralfkannenberg schrieb:
Hallo Klaus,

ich dachte, die Theorie der Lichtermüdung würde nicht mehr ernsthaft in Erwägung gezogen.


Freundliche Grüsse, Ralf
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Warum sollte es eine Lichtermüdung geben und was hat die mit Gravitation zu tun?

Das Gravitationsfeld hat nun einmal Einfluß auf die Größe von Atomen, das ist ja experimentell bestätigt und ewig bekannt. Wenn sie innerhalb des Feldes ruhen sind sie entsprechend der 'Rotverschiebung' größer und damit energieärmer und die Zeit vergeht lokal langsamer. Die Rotverschiebung im G-Feld geht ja nicht auf magische Änderung der Energie von Photonen zurück sondern rein auf die Änderung im Zeitverlauf und die entsprechende Änderung der Energie und Größe der Atome. Da der Zeitverlauf im G-Feld langsamer ist, die Lichtgeschwindigkeit unverändert c ist, sind Atome im G-Feld größer und proportional zum größerem Durchmesser energieärmer.
Die Wellenlänge und Frequenz von Photonen werden von einem Gravitationsfeld ja bekanntlich nicht beeinflußt.

Wenn nun alle Masse im Universum auseinander driftet, entkommt sie zwangsläufig dem Gravitationsfeld der sich entfernenden Materie im restlichen Universum und das Gravitationspotential erhöht sich und zugleich der Energieinhalt der Materie. Licht das vor Urzeiten ausgesandt wurde wird ergo zwangsläufig rot-verschoben registriert. Eine gravitative Rotverschiebung von z=13 bedeutet (z+1) fache Atomdurchmesser und damit zugleich natürlich auch Sterndurchmesser. Wo ist da das Verständnisproblem?
 
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Rainer

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Klaus schrieb:
Da der Zeitverlauf im G-Feld langsamer ist, die Lichtgeschwindigkeit unverändert c ist, sind Atome im G-Feld größer und proportional zum größerem Durchmesser energieärmer.
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Gibt es dafür eine Quelle? Das kann nur Gedankengut der LET sein.
Wieso meinst Du, dass die Atome größer werden, nur weil die Zeit langsamer vergeht? Das ändert ja gar nichts an der Eigenzeit. Lokal vergeht in jeder Sekunde eine Sekunde. Wenn die Atome größer wären, müsste sich ja alles mögliche ändern. Die Energie ändert sich ja bereits durch die relative Zeitdilatation gegenüber dem Nullniveau. Lokal merkt man davon gar nichts. Das einzige, was sich global gesehen verändert, ist die Wellenlänge der Photonen.
c = λ·f → c' = λ'·f Shapiroverzögerung und Blauverschiebung
c' = λ'·f' → c = λ·f' Shapiroverzögerung und Rotverschiebung

Klaus schrieb:
(z+1) fache Atomdurchmesser und damit zugleich natürlich auch Sterndurchmesser.
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Da bist Du mit Sicherheit auf dem Holzweg.
Ganz im Gegenteil ist der Raum im Potential radial gedehnt, wodurch mehr Teilchen Platz finden. Dies gleicht zusammen mit dem Druck genau den Potentialverlust im Sterninneren einer inkompressiblen homogenen Kugel aus. Das hat Schwarzschild exakt berechnet.

Klaus schrieb:
Eine gravitative Rotverschiebung von z=13
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Eine gravitative Rotverschiebung um z=13 ist absurd. Hast Du meinen vorherigen Post gar nicht verstanden?

z = 13 würde σ = 1/14 = ²(1-rs/r) also
r = 196rs/195
entsprechen.

Eine homogene Kugel kann aber nicht kleiner sein als
r > 9rs/8
sonst bildet sich im Zentrum bereits ein SL, wodurch der Innendruck allerspätestens wegfällt und der Stern unweigerlich kollabieren muss.
Die gravitative Rotverschiebung an der Oberfläche eines homogenen Körpers kann also nicht stärker sein als
z < 2
 
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