PDA

Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Dunkle Materie teilweise obsolet?



komet007
04.10.2006, 18:35
habe ich gerade entdeckt, sehr interessant:

http://science.orf.at/science/news/145815

hier stellt sich wieder mal heraus, wieviele Mechanismen in großen Strukturen noch gar keine Beachtung gefunden haben. Ich vermute, dass die kürzlich entdeckte Gravitomagnetische Kraft das Rotationsverhalten von Galaxien ebenfalls beeinflussen könnte.

mac
04.10.2006, 19:20
Hallo komet007,

obwohl es ja durchaus zu meinen Mühlen passen könnte, will doch so recht keine Freude aufkommen. Die einzige Beobachtung die mir dazu auffällt, ist die Scheibenstruktur der Galaxien. Bei meinen Simulationen kollidierender Galaxien ist immer am Ende sowas wie ein offender Kugelsternhaufen herausgekommen. Das hab' ich zumindest teilweise auf die Vereinfachungen geschoben.

Umgekehrt muß man sich dann allerdings fragen warum Kugelsternhaufen nicht scheibenförmig sind? Dazu fällt mir eigentlich nur eine plausible Erklärung ein: Nur Gas und Staub lassen sich von diesen Magnetfeldern beeinflussen (vielleicht weil nur sie ausreichend ionisiert sind?) die leutkräftigen Sterne früherer Sternbildungsphasen sind längst erloschen und die neuen werden halt nur gebildet wo Gas und Staub ist also sehen wir fast nur diese und Galaxien erscheinen uns scheibenförmig, sind aber in Wahrheit Kugelhaufen viel ähnlicher? Dagegen spricht allerdings bisher die zu geringe Zahl der Machos.

Herzliche Grüße

MAC

komet007
04.10.2006, 19:32
Umgekehrt muß man sich dann allerdings fragen warum Kugelsternhaufen nicht scheibenförmig sind?

...weil deren Drehimpuls zu gering ist, und die Gravitation aufgrund ihrer Nähe zueinander nur eine Kugelform zulässt?

mac
04.10.2006, 22:28
Hallo komet007,

...weil deren Drehimpuls zu gering ist, und die Gravitation aufgrund ihrer Nähe zueinander nur eine Kugelform zulässt?warum ordnest Du der Stärke der Gravitation und der Stärke der Magnetfelder andere Ursachen oder Gesetzmäßigkeiten zu?

Ich meine das in dem Sinne: Wenn es solche starken Magnetfelder in einer Galaxis gibt, warum dann nicht auch in einem Kugelhaufen?

Herzliche Grüße

MAC

komet007
05.10.2006, 12:57
Hallo komet007,
warum ordnest Du der Stärke der Gravitation und der Stärke der Magnetfelder andere Ursachen oder Gesetzmäßigkeiten zu?

Ich meine das in dem Sinne: Wenn es solche starken Magnetfelder in einer Galaxis gibt, warum dann nicht auch in einem Kugelhaufen?

Herzliche Grüße

MAC
Hi Mac

Ich kenne die genauen Umstände nicht, die einen Kuglesternhaufen entstehen lassen. Ich vermute allerdings, dass die Sterne eines solchen Haufens nicht aus einer Akkretionsscheibe hervorgehen, sondern sich in Globulen bilden. Das heisst, ausschlaggebend für die Erscheinungsform einer Galaxie oder eines Kugelsternhaufens ist letztendlich dessen Entstehungsgeschichte. Eine Galaxie ist für mich nichts anderes als eine riesige Akkretionsscheibe mit einem Drehimpuls.
Betrachtet man zum Beispiel eine Akkretionsscheibe kleineren Maßstabs in Form eines Quasars, so besagt die Theorie, dass sich diese Scheibe zum einen durch die Reibung der Teilchen erhitzt und zum anderen statisch auflädt.
Dieser Effekt könnte im Halo einer Galaxie aufgrund des Drehimpulses ebenso auftreten. Das heisst, zur gravitativen Kraft einer Galaxie würde eine magnetische Kraft hinzukommen wie es in dem Bericht beschrieben wird.
Ich weiß nicht, ob ich mit meiner Vermutung nur ansatzweise richtig liege, letztendlich stellt sich die Frage, wodurch diese zusätzliche magnetische Kraft hervorgerufen wird. Aber ich gehe generell davon aus, dass alles was sich in kleinem Maßstab beobachten lässt, auch in größerer Form vorkommt.

mac
06.10.2006, 19:40
Hallo komet007

für mich ist das Ganze ziemlich rätselhaft.

Wenn man zwei Galaxien kollidieren läßt, und nur Gravitation eine Rolle spielt, dann wird die kinetische Energie dieser Galaxien, die in der gemeinsamen Bewegung aufeinander zu steckte, schön gleichmäßig auf die einzelnen Sterne verteilt. Es kommt eigentlich sowas wie eine Gauß-Verteilung der Bewegungsgeschwindigkeiten heraus. Einige wenige bewegen sich kaum, die meisten im Mittelfeld um ein gemeinsames Zentrum herum auf völlig irregulären Bahnen, und einige bis sehr weit nach draußen, eben wie ein Kugelhaufen. Von der ursprünglichen Rotation und Form kann man, nachdem sich beide mehrmals durchdrungen haben, nichts mehr erkennen.

Wenn diese Simulation trotz der Vereinfachungen dem Verhalten in der Natur entspräche, müßte man viele solcher Gebilde sehen können. Das ist aber nicht der Fall. Also muß es noch andere Kräfte geben, die hier eine Rolle spielen.

Der naheliegende Gedanke zentrales schwarzes Loch kommt mir allerdings völlig abwegig vor, angesichts der Massenverhältnisse.

Herzliche Grüße

MAC

komet007
07.10.2006, 12:30
für mich ist das Ganze ziemlich rätselhaft.

Hi Mac

Heisst also, nach deinem Modell müsste eine Galaxie also zwangsläufig eine Kugelform einnehmen, vorausgesetzt die Zentrifugalkräfte lassen nach? Oder nehmen Zentrifugalkräfte auf deren Form generell keinen Einfluss?
Was sagt eigentlich der aktuelle Forschungsstand zur Form einer Galaxie, da müsste es doch sicherlich ebenfalls Computermodelle dazu geben. Ich mach' mich mal auf die Suche.

Gruß

mac
07.10.2006, 13:17
Hallo komet,

Heisst also, nach deinem Modell müsste eine Galaxie also zwangsläufig eine Kugelform einnehmen, nein, nein. Ich meine die Beobachtung, daß es wohl sehr viele Galaxien gibt, die aus Vereinigungen von zwei oder mehreren Galaxien hervorgegangen sind. Wie die ihre Scheibenform aufrecht erhalten konnten, das verstehe ich nicht.

Ich mach' mich mal auf die Suche.ich hoffe Du hast Glück! :)

Herzliche Grüße

MAC

komet007
07.10.2006, 14:25
Zufällig bin ich auf eine Anomalie in der Flugbahn der beiden Pioneer-Sonden gestoßen, die möglicherweise auf auf das Vorhandensein Dunkler Materie hinweist. Der Wert der Abweichung vereinbart sich mitunter sehr gut mit der Hubble-Konstanten.

Ich habe den wichtigsten Abschnitt kopiert, Quellenverweis:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltraum/0,1518,437267-2,00.html


Jede einzelne dieser Hypothesen verursacht eine Gänsehaut, denn sie laufen alle darauf hinaus, dass womöglich irgendetwas falsch ist an unserem bisherigen Verständnis der Naturgesetze.

Ist der Effekt ein erster unfreiwilliger experimenteller Nachweis heute noch spekulativer und hypothetischer Elemente einer neuen Physik? Ist die Pioneer-Anomalie vielleicht das Resultat von Kräften wie der mysteriösen Dunklen Materie und der Dunklen Energie? Müssen wir in die Konstanten von Masse und Gravitation in unserem Sonnensystem eine weitere Größe einfügen?

Wissenschaftler von der Universität von Portsmouth in England vermuten, dass das Pioneer-Rätsel etwas mit der Feinstrukturkonstante des Weltalls, kurz Alpha, zu tun haben könnte. Von nur wenigen Zahlen hängt das Schicksal des gesamten Universums stärker ab als von dieser. Wäre ihr Wert nur ein wenig anders, dann gäbe es keine Atome und somit kein Leben im Universum.

Interessant ist, dass der Wert der Anomalie in etwa dem Produkt aus der Hubble-Konstanten und der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Damit stellt sich die Frage, ob sie in irgendeiner Weise mit der kosmischen Expansion zusammenhängt.

Oder kann man sie in Verbindung mit den Überlegungen der letzten Jahre bringen, die eine Ergänzung des Newtonschen Gravitationspotenzials durch einen weiteren Anteil vorschlagen? In der Teilchenphysik gibt es so etwas in Form des Yukawa-Potenzials, das die Abschirmung des elektrischen Felds eines geladenen Teilchens beschreibt. Womöglich könnte die Pioneer-Anomalie dadurch korrekt beschrieben werden.

Feintuning der Schwerkraft

Auch die Anpassung des Newtonschen Gravitationsgesetzes an die Beobachtungsdaten in einer Weise, dass bei Beschleunigungen unterhalb eines bestimmten Werts eine veränderte Formel gilt, könnte hier passen. Ein solcher Ansatz wurde ursprünglich vorgeschlagen, um die rätselhaften Rotationskurven der Galaxien zu erklären. Diese weichen durch das Vorhanden sein Dunkler Materie von dem ab, was nur durch die Schwerkraft der Sterne zu erwarten wäre. Setzt man den zusätzlichen Parameter so an, dass die Zentrifugalbeschleunigung in den äußeren Galaxienbereichen konstant wird, so kommt man auf einen Wert, der sehr gut zu dem passt, was die Forscher bei den "Pioneer"-Sonden gemessenen haben.

Mal ehrlich, bevor ich Geld in eine Mission stecke, um die RT zu bestätigen (Gravity Probe B), wären Forschungsgelder hier nicht wesentlich sinnvoller untergebracht?

Simulationen über Galaxienentwicklung habe ich nur die des MPA gefunden. Die Software heisst "Gadget" von Volker Springel und ist nur für Wissenschaftler erhältlich. Mit dieser Software hat er vor allem das gegenseitige Durchdringen von Galaxien simuliert, wobei ein Anteil an Dunkler Materie berücksichtigt wurde.

http://www.dfg.de/aktuelles_presse/preise/leibnitz_preis/2004/layout/download/springel_forschung.pdf#search=%22galaxienentstehun g%22

Das heisst also, magnetische Kräfte in den äußeren Spiralarmen gut und schön. Der prozentuelle Anteil an DM in einer Galaxie muss allerdings so oder so mit berücksichtigt werden, sonst hast du mit Strukturbildungen im Universum ein generelles Problem.

mac
07.10.2006, 14:58
Hallo komet007,

wir hatten dazu schon einige Posts. Schau mal hier:
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=471
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=727

Zur DM: Ich denke, solange keine besseren Informationen existieren, kann ich DM (gravitationstechnisch) wie baryonische Materie behandeln (so ist ja auch die Definition), dann kommt aber beim Verhalten nach Durchdringung auch nichts anderes heraus.

Es bleibt die Frage: Wie können sie ihre flache Struktur aufrecht erhalten?

Herzliche Grüße

MAC

komet007
07.10.2006, 15:29
Hallo komet007,

wir hatten dazu schon einige Posts. Schau mal hier:
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=471
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=727

Zur DM: Ich denke, solange keine besseren Informationen existieren, kann ich DM (gravitationstechnisch) wie baryonische Materie behandeln (so ist ja auch die Definition), dann kommt aber beim Verhalten nach Durchdringung auch nichts anderes heraus.

Es bleibt die Frage: Wie können sie ihre flache Struktur aufrecht erhalten?

Herzliche Grüße

MAC

Danke dir für die Links, das Thema hab' ich wohl verpasst.
Ein schwerwiegendes Problem, wohl wahr. Mit der Gadget-Software muss das allerdings irgendwie geklappt haben oder doch nicht?. :confused:


Ich such' noch weiter :cool:

komet007
09.10.2006, 15:45
Hallo Mac

bei meinen Recherchen zum Thema Drehimpulserhaltung bei Verschmelzung von Galaxien, bin ich zudem auf ein Druckmodell gestoßen. Dieses Modell bezieht sich zwar auf die Verschmelzung von zwei Galaxienclustern, den Vergleich mit der Verschmelzung von zwei Hochdruckgebieten finde ich allerdings hochinteressant. Dieses Verhalten könnte man ebenfalls als kosmische Wetterfront bezeichnen. (Darauf hatte ich vor ein paar Monaten schon in Verbindung mit Dunkler Energie hingewiesen).
Das Druckmodell und die Materieverteilung aufgrund der Brownschen Bewegung scheint auch immer konkretere Formen anzunehmen. Allerdings ist alles noch rein spekulativ.

http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2004/0831galaxymerger_hires.html#set4

Sehr interessant ist auch die Theorie, dass sich um Galaxien generell wohl mehrere Wirbel aus Dunkler Materie befinden, die auf das Drehverhalten maßgeblich Einfluss nehmen.

http://www.raumfahrer.net/astronomie/kosmologie/darkmatter.shtml

Es reicht also absolut nicht aus, Galaxien autark zu betrachten, da diese diversen gravitativen Wechselwirkungen von außen unterliegen.

Gruß

Wolfgang

mac
14.10.2006, 18:01
Hallo komet007,

Chung-Pei Ma muß aber bei ihrer Arbeit von Eigenschaften der DM ausgehen, von denen ich bisher noch nirgendwo etwas gelesen habe.

Brown'sche Molekularbewegung ist eine Impulsübertragung durch Stoß. Das würde bedeuten daß außer Gravitation, DM sich gegenseitig auf Abstand halten kann. Das erinnert mich an eine Theorie dazu, daß DM aus Riesengroßen ja, 'Atomen?' besteht, die mindestens viele Lichtjahre groß sein müssen. damit wollte?/will? man eben das ebenfalls im Artikel erwähnte Problem umgehen, daß sie nicht ebenso verteilt ist wie die baryonische Materie.

Im Prinzip mag das ja alles möglich und denkbar sein, aber ich kann mir nicht helfen, es fügt zu den schon vorhandenen Spekulationen nur noch einige hinzu, um Probleme aus diesen Spekulationen mit Erweiterungen dieser Spekulationen zu erklären. Da muß man aber schon ganz schön verzweifelt sein, um sich auf sowas einzulassen? Oder? Wie seht Ihr das?

Herzliche Grüße

MAC

PS. Dresden hat sich wirklich gelohnt, kann ich nur empfehlen! :)

komet007
17.10.2006, 01:30
Im Prinzip mag das ja alles möglich und denkbar sein, aber ich kann mir nicht helfen, es fügt zu den schon vorhandenen Spekulationen nur noch einige hinzu, um Probleme aus diesen Spekulationen mit Erweiterungen dieser Spekulationen zu erklären. Da muß man aber schon ganz schön verzweifelt sein, um sich auf sowas einzulassen? Oder? Wie seht Ihr das?


Hi Mac,
bisher leider keine weiteren Reaktionen dazu, schade. :(
Verzweifelt, wie du schreibst, finde ich es allerdings von Chung-Pei nicht und eine zusätzliche Spekulation auch nicht, ganz im Gegenteil. Du hast selbst geschrieben, dass du DM wie baryonische behandelst, da es keine alternativen Modelle gibt. Jetzt hast du eins, und auch noch eine Formel dazu die funktioniert.
Ich habe mir gerade das Simulationsvideo auf der Webseite von Chung-Pei angesehen, irgendwie schon beeindruckend und das aus einer 90 Jahre alten Gleichung.
Hier ihre Seite: http://astro.berkeley.edu/~cpma/

LutzBob
07.11.2006, 18:32
Die Galaxien ziehen sich durch die Dehnung des Raumgitters auseinander und bleiben deshalb nicht kugelförmig.

mac
07.11.2006, 23:26
Hallo Lutz,

erst mal herzlich willkommen!


Die Galaxien ziehen sich durch die Dehnung des Raumgitters auseinander und bleiben deshalb nicht kugelförmig.verstehe ich nicht? Wie meinst Du das?

Herzliche Grüße

MAC

prim_ass
08.11.2006, 10:47
Eine direkte Antwort von den Ausgangsartikel findet man

hier (http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=4716657).