Sterne pro Kubikparsec

mac

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Hallo!

Nachdem ich (hier) gelesen habe, was auf einen zukommen kann, wenn man sich auf Diskussionen mit überzeugten Laien einlässt, verstehe ich sehr gut, warum die zwei Fachleute, an die ich mich bisher per E-mail gewandt habe, mir nur einmal geantwortet haben.

Da ich aber gerade erst angefangen habe mich mit dem folgenden Thema zu befassen, kann ich die klügeren Fragen erst stellen, nachdem ich klüger gemacht wurde (aktiv oder passiv). Aufgrund der erstaunlich geduldigen und kompetenten Beiträge der meisten Beiträger/innen dieses Forums denke ich, hier kann’ste ja mal versuchen klüger zu werden.

Es geht um die Sternenzahl pro Pc^3 in der ‚Umgebung’ unserer Sonne.

Vorab: Im Sternenkatalog CNS3 von Gliese und Jahrreiß 1991 finde ich eine mittlere Sternendichte im Umkreis von 25 Parsec von 0,03 Sternen/Pc^3.

Die Sternendichte des CNS3 dient, wie ich auf Nachfrage erfahren habe, zur Zeit in der Astrophysik als eine Basis für die Bestimmung der baryonischen Masse und ist somit auch eine Basis für das Postulat der WIMP’s (Neudeutsch: schwach wechselwirkende massive Partikel oder die sog. nicht baryonische, dunkle Materie. Soweit ich glaube es bisher verstanden zu haben.)

In dem Katalog ASCC 2.5, Kharchenko 2001 (CDA-Nr.: I/280A) finde ich für das gleiche Raumvolumen eine mittlere Sternendichte von ca. 2,7 Sternen/Pc^3. Ganz ähnliche Werte finde ich im Tycho-Main-Katalog.

Wenn man sich dann noch auf einen Kugelradius von 10 Pc beschränkt, sind es sogar rund 14 Sterne/Pc^3. (Das Sterne nicht Sonnenmassen sind, weiß ich. Der Unterschied 14/2,7 der Sternendichte liegt, denke ich, zum Teil an der Grenzgröße der in den Katalog aufgenommenen Sterne.)

Die Zuverlässigkeit der Parallaxendaten des CNS3 ist zweifellos weit besser, als die der Tycho-Daten. Somit ist für die Frage: Welche Sterne sind näher als 25 Pc? der CNS3 sicher zu bevorzugen. Ebenso für die Frage nach einem gesicherten unteren Grenzwert.

Nach meinem Verständnis müsste doch aber für das Postulat der WIMP’s eher die Frage gelten: Gibt es angesichts der Daten der Tycho-Messungen einen ausreichenden Grund, an der Existenz einer hinreichenden Menge von baryonischer Masse zu zweifeln?

Was mich aber am meisten wundert: Viele Quellen bei denen ich nach Informationen suchte, weisen darauf hin, dass rund 1 bzw. 2 Millionen Sternpositionen mit ca. 1/10 der Hipparchos-Genauigkeit existieren. (eben die Tycho-Daten) Aber einen Hinweis, dass kleine Teile dieser Daten den bisherigen Annahmen zur Sternendichte extrem widersprechen, konnte ich nirgendwo finden. Ist die fast völlige Unbrauchbarkeit der errechneten Tycho-Parallaxendaten so eindeutig, dass dazu noch nicht einmal ein Konsens formuliert werden musste? Ja sogar so eindeutig, dass diese, nicht ganz unwichtige Diskrepanz in der Astrophysik (soweit für mich bisher erkennbar) gar nicht geläufig ist?

Meine Fragen an Euch: Ist zu diesem Thema etwas bekannt? Oder, (wahrscheinlicher) was mache ich falsch?

Mit freundlichen aber etwas ratlosen Grüßen

MAC
 

Bynaus

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Ich bin nicht ganz sicher, dass ich dich richtig verstanden habe: aber könnte es sein, dass einige der Kataloge (zumindest jene, die zu tiefe Zahlen liefern) gar nicht den Anspruch haben, alle Sterne zu erfassen? Das heisst, die Dichte entspricht der Anzahl katalogisierter Sterne pro Kubikparsec, nicht jene aller real existierender Sterne pro Kubikparsec.

http://www.solstation.com/stars/pc10.htm

Hier sieht man (etwas herunterscrollen) eine Liste mit der Anzahl Sterne der verschiedenen Typen und ihren typischen Massen. Wenn ich hier die Anzahl Sterne pro Kubikparsec berechne, komme ich auf 364 / ((4/3)*Pi*10^3) = ~0.09. Kann es sein, dass du in einem Fall mit Lichtjahren statt Parsec gerechnet hast, das heisst, die 10 Parsec für 10 Lichtjahre genommen hast (z.B. durch falsches Ablesen in einem Katalog?)? In diesem Fall hättest du 364 / ((4/3)*Pi*(10/3.26)^3) = ~3 bekommen. Das scheint mir eine wahrscheinliche Fehlerquelle zu sein.
 

mac

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Hallo Bynaus,
Gliese und Jahreiß erheben in ihrer Beschreibung des Kataloges den Anspruch auf Vollständigkeit, innerhalb von 25 Pc (genauer: Zitat: The present version of the CNS3 contains all known stars within 25 parsecs of the Sun0,... The catalogue contains every star with trigonometric parallax greater than or equal to 0.0390 arcsec. Zitat Ende). 0,04 Bogensekunden Parallaxe wären genau 25 Pc.
Auch wenn das vielleicht naheliegt, aber ich habe ganz sicher nicht pc und Lichtjahre verwechselt. Da die Katalogangaben (in den meisten Katalogen die ich kenne) die Parallaxe angeben, ist es sowieso einfacher in pc zu rechnen. Ich war mir in meiner Anwendung des ASCC 2.5 nicht ganz sicher und habe Frau Karchenkow gefragt. Sie hat netterweise sofort geantwortet, meine Zahlen bestätigt und mir erklärt, daß die Anwendung der Tycho-Daten durch die großen Fehler sehr unsicher ist. (ca. 180000 Sterne bei 50% Wahrscheinlichkeit innerhalb 25 Pc, ca. 68000 Sterne bei 68% Wahrscheinlichkeit, wenn ich aber sicher sein will, sollte ich den CNS3 verwenden) Eine weitere Nachfrage meinerseits hat sie leider nicht beantwortet (wie ich in meinem ersten Post geschrieben habe aus, jedenfalls für mich, nachvollziehbaren Gründen)
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
Naja, dann würde ich einen "durchschnittlichen" Wert eher mit den nahen Sternen "eichen", weil erstens deren Parallaxe grösser und damit weniger fehlerbehaftet ist, und zweitens weil man davon ausgehen kann, dass diese ein vollständigeres Bild abgeben, da auch die kleineren Sterne bekannt sind.
 

ralfkannenberg

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Bynaus schrieb:
Naja, dann würde ich einen "durchschnittlichen" Wert eher mit den nahen Sternen "eichen", weil erstens deren Parallaxe grösser und damit weniger fehlerbehaftet ist, und zweitens weil man davon ausgehen kann, dass diese ein vollständigeres Bild abgeben, da auch die kleineren Sterne bekannt sind.
Kennt man eigentlich alle Braunen Zwerge in diesem Bereich ? :confused:

Das ist insgesamt ein sehr interessanter Thread, ich werde ihn gerne passiv mitverfolgen :)
 

Bynaus

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Kennt man eigentlich alle Braunen Zwerge in diesem Bereich ?

Naja, selbst wenn man hundert von ihnen nicht gesehen hätte - sie würden in diesem Fall maximal (!) acht Sonnenmassen ausmachen, vermutlich viel weniger. Es ist also nicht so wichtig, ob sie dabei sind oder nicht, insbesondere nicht, wenn die Absicht ist, die totale baryonische Masse abzuschätzen.
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Bynaus schrieb:
Naja, selbst wenn man hundert von ihnen nicht gesehen hätte - sie würden in diesem Fall maximal (!) acht Sonnenmassen ausmachen, vermutlich viel weniger. Es ist also nicht so wichtig, ob sie dabei sind oder nicht, insbesondere nicht, wenn die Absicht ist, die totale baryonische Masse abzuschätzen.
stimmt, ich habe schon wieder nicht daran gedacht :eek:
Selbst wenn es "viele" von ihnen gibt, so sind sie so massenarm, dass ihr Beitrag zur baryonischen Masse vernachlässigbar wäre .......
 

mac

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Hallo Ralf und Bynaus
Erstmal Danke für Eure Aufmerksamkeit und Zeit!
Der CNS3 Katalog listet rund 1800 Sterne innerhalb von 25 Pc.
Ich habe das alles schon gerechnet (mit den Formeln die ich für die Umrechnung von scheinbarer zu absoluter Helligkeit und von absoluter Helligkeit zu Masse gefunden habe. (ich erhebe keinen Anspruch auf Fehlerfreiheit dieser Rechnung, aber allein das Sternenverhältnis zeigt, das es bei diesem Problem auf einen Faktor 2,3,5.. nicht ankommt)
Die Grenzgröße des ASCC2.5 ist 12 bis 14 Magnituden scheinbarer Helligkeit lt. ReadMe dieses Kataloges.
Das Massenverhältnis ASCC/CNS3 ist innerhalb von 10 Parsec Radius etwa 150/1 (Sternenverhältnis 500/1).
Wenn ich die Mittelwerte der Entfernungen (genauer Parallaxen) nehme. Der Knackpunkt (zumindest nach der Antwort von Fr. Dr. Kharchenkow) scheint mir die Fehlergröße zu sein.

Prof. Gliese, leider vor einigen Jahren durch einen tragischen Unfall verstorben, war soweit ich das bisher überblicke, die Instanz für nahe Sterne, er wurde von seinen Kollegen sicher nicht umsonst Mr. Nearby Stars genannt. Es gibt neben dem Heidelberger Rechenzentrum (Quelle des CNS3) eine weitere Organisation die sich mit diesem Thema intensiv beschäftigt (RECONS) sie haben in der Zwischenzeit (1991 ist das Datum des CNS3) einige weitere nahe Sterne in ihrem Katalog aufgelistet.
Die Parallaxenmessungen sind nicht trivial. Z.B. verursacht die Zeit, die das Licht braucht um das Teleskop zu durchlaufen durch die Bewegungsgeschwindigkeit der Erde einen größern (glücklicherweise systematischen) Fehler als die Parallaxen selbst der nächsten Sterne groß sind.
 

galileo2609

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mac schrieb:
Ich habe das alles schon gerechnet (mit den Formeln die ich für die Umrechnung von scheinbarer zu absoluter Helligkeit und von absoluter Helligkeit zu Masse gefunden habe. (ich erhebe keinen Anspruch auf Fehlerfreiheit dieser Rechnung, aber allein das Sternenverhältnis zeigt, das es bei diesem Problem auf einen Faktor 2,3,5.. nicht ankommt).

Hallo mac,

was willst du jetzt eigentlich wirklich ausrechnen? Die Entfernungen oder die Massen?
Die Hipparcos-Daten haben eine theoretische Fehlergrenze von 0.001''. Die Tychodaten haben eine Fehlergrenze von 0.02'', dafür gibt es hier mehr Daten.

Ich beschäftige mich z. Zt. auch gerade mit der Berechnung von Sterneigenschaften auf Basis des Hipparcos-Katalogs. Könntest du mal einen Link zu ASCC2.5 und CNS3 hier einstellen?
Auch eine Beispielrechnung für einen ausgewählten Stern wäre nicht schlecht.
Die Frage ist z. B. ob die Daten des CNS3, die du verwendest noch eine Korrektur für die Extinktion benötigen, bezüglich der Entfernungsbestimmung.
Oder wenn du Massen berechnen willst, ist die Frage mit welcher Helligkeit du rechnest, mit der Absoluten Helligkeit (scheinbare Helligkeit in 10 pc) oder der Bolometrischen Helligkeit. Für die Bestimmung der Massen ist die Bolometrische Helligkeit nötig, und für deren Berechnung gibt es ein paar interessante Wege, die sich in ihrer Genauigkeit aber ziemlich unterscheiden.

Ich werde mich heute abend gerne in diese Diskussion einschalten.

Grüsse galileo2609
 

mac

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Hallo galileo,

danke für Dein Interesse!

die Frage war: Ist zu diesem Thema etwas bekannt? Oder, (wahrscheinlicher) was mache ich falsch? Ich bin für jede echte Information dankbar und freue mich über jegliches Interesse.

Die Adresse der CDA-Datenbank in Straßburg ist:
ftp://cdsarc.u-strasbg.fr/pub/cats/
Der CNS3 Katalog steht unter V 70A (V steht für römisch 5)
Der ASCC2.5 Katalog steht unter I 280A. Der ist allerdings ein 'Monstrum' mit 2,5 Millionen Einträgen. Die Einträge sind nach Deklination sortiert in Einzelfiles. Für eine Verifizierung meiner Behauptungen genügt es eigentlich einen einzelnen File zu untersuchen und auf die Gesamtzahl hochzurechnen. Ich habe das mit dem Bereich von Alpha Centauri ausprobiert. Die Stichprobe hatte einige promille Abweichung zum Gesamtkatalog. EXCEL kann leider nur 65000 Datenzeilen aufnehmen, aber da die Daten nach Deklination sortiert sind, ist ein Abschneiden der darüber hinaus gehenden Daten keine Verfälschung der Stichprobe.
Es genügt die Datei zu dekomprimieren, die Endung gegen .txt auszutauschen und in EXCEL diese Datei zu öffnen. EXCEL führt Dich dann durch den Rest. Du brauchst zunächst auch nur die Plx Spalte zu importieren.
Sehr wichtig ist, daß Du die ReadMe Datei des Kataloges liest, damit Du die richtigen Spalten findest und die Einheit in der die Parallaxenwerte notiert sind richtig anwendest. Das dürfte, wenn Du mit EXCEL und Katalogdaten vertraut bist, nicht länger als 5-10 Minuten dauern. Für eine Gesamtverifikation ist der Katalog ziemlich unhandlich, ich habe viele Stunden gebraucht bis ich ihn in ACCESS gespeichert hatte. (Wenn das eine überflüssige Beschreibung war, bitte ich um Entschuldigung)

Mit Deinem Einwand, ob ich die absolute oder bolometrische Helligkeit verwendet habe, hast Du genau einen meiner wunden Punkte getroffen! Ich habe zwar diese Begriffe schon gelesen aber noch keine wirkliche Vorstellung was da die genauen Unterschiede sind. Ich bin Laie auf diesem Gebiet und mußte alles erst lernen (seit Oktober 05 beschäftige ich mich damit so nebenbei, überwiegend aus dem Internet). Ein großes Problem für mich ist, daß die Einheiten leider sogar innerhalb einer einzigen Publikation mit verschiedenen Begriffen belegt werden, in den verschiedenen Katalogen die selben Einheiten verschiedene Meßwerte anzeigen, da mit fortschreitender Zeit sowohl Veränderliche Sterne ihre Helligkeit ändern, als auch verschieden gute Messungen existieren. Es ist für mich tatsächlich sehr schwierig sicher zu sein, ob meine Berechnugen stimmen, ob ich zulässige Daten verwende. (daher auch meine vorsichtige Formulierung)

Im Falle des CNS3 hatte ich das Problem das bis zu einer bestimmten Entfernung die Formel die ich verwendet habe aus Apparent Magnitude exakt die Werte der Absolute visual magnitude, M(V) reproduzierte (weniger als 1 Promille Abweichung) aber ab einer bestimmten Entfernung (ich glaube es waren 40 Pc. Mein Hauptrechner ist zur Zeit mit einer viele Tage dauernden Berechnung beschäftigt die ich nicht durch irgendwelche weiteren Programme gefährden möchte) wichen die Ergebnisse schnell ganz krass ab. Ich habe meinen Berechnungen trotzdem vertraut, weil 10 und auch 25 Pc weit unter dieser Grenze lagen. Im Falle des ASCC habe ich für einige sicher identifizierbare Sterne (Hipparchos Nr. über einige CrossReferenzkataloge) die Daten von Vmag aus ASCC und Apparent Magnitude aus CNS3 verglichen, sie erschienen mir ausreichend ähnlich so daß ich dieselbe Rechnung auch hier angewandt habe. Das das eine nicht zu unterschätzende Fehlerquelle sein kann, ist mir bewußt, aber ich habe bisher keine bessere Methode herausgefunden. Bei der Umrechnung in Masse bin ich im Prinzip gleichartig vorgegangen. Verifikation an vorgegebenen Katalogdaten. Das das noch keine Beispielrechnung ist weis ich, aber hier muß ich Dich um etwas Geduld bitten, bis ich an meine Back-Up-Daten im Büro herankomme, also vielleicht Mo. Abend.
 

galileo2609

Registriertes Mitglied
mac schrieb:
Das das noch keine Beispielrechnung ist weis ich, aber hier muß ich Dich um etwas Geduld bitten, bis ich an meine Back-Up-Daten im Büro herankomme, also vielleicht Mo. Abend.

O.K.! Ich glaube mit einer Beispielrechnung kommen wir am weitesten. Dann also vielleicht Montag abend. Aber mach dir keinen Stress! :)

Grüsse galileo2609
 

mac

Registriertes Mitglied
Hallo Galileo,

hier die noch fehlenden Beispielrechnungen:

Umwandlung scheinbarer Helligkeit zu absoluter Helligkeit:
LOG dekadischer Logarithmus

Formel: Absolute Helligkeit = -1*((5*LOG(1/Parallaxe)-5)-(scheinbare Helligkeit))

Zahlenbeispiel: für -1,43 mag scheinbare Helligkeit bei 0.38002 Bogensekunden Parallaxenwinkel.
Absolute Helligkeit = 1,47 (genauer Zahlenwert zur Rechenkontrolle ist: 1,469032268)
(Das waren die Daten für Sirius aus dem RECONS (Research Consortium on Nearby Stars) Katalog)

Die Extinktion in der Umgebung unserer Sonne macht 1 mag pro KiloParsec aus, da ich bei meinen Berechnungen immer unter 25 bzw 10 Parsec geblieben bin, habe ich sie vernachlässigt.


Grobe Schätzung für Sternenmasse/Sonnmasse:
* Bitte vor Gebrauch den letzten Absatz dieses Posts lesen! (Schütteln wäre überflüssig)

Für absolute Helligkeit heller als 10 mag verwendete ich:
M0 steht für Sonnenmasse (rund 2*10^30 kg)

Formel: Masse/M0 = LOG(absolute Helligkeit) * -1,82 + 2,3

Zahlenbeispiel für absolute Helligkeit 5 mag ergibt 1,03 fache Sonnenmasse (genauer Zahlenwert zur Rechenkontrolle ist: 1,027874592) (Das das nicht genau ist, weiß ich)

Für absolute Helligkeit dunkler als 10 mag verwendete ich:

Formel: Masse/M0 = 10^(LOG(absolute Helligkeit) * -4,3 + 4,05)

Zahlenbeispiel: absolute Helligkeit 11 ergibt 0,37 fache Sonnenmasse (genauer Zahlenwert zur Rechenkontrolle ist: 0,373260002)

Das das nicht die offiziellen Formeln sind, wusste ich auch damals schon. (für wirklich genauere Formeln wäre ich allerdings immer noch sehr dankbar)

Ich habe diese Formeln aus den veröffentlichten Masse-Werten der Kataloge: V 117 Geneva-Copenhagen Survey of Solar neighbourhood (Nordstrom+, 2004), V 101 Nearest stars until 10pc (Zakhozhaj, 1979-1996) und RECONS (Research Consortium on Nearby Stars) aus den Daten der 100 nahesten Sterne per ‚Hand’Regression (und ohne jede physikalische Grundlage) angepasst. (Mehr Aufwand bei der Regression wäre, solange ich nicht weis, welche Parameter welche Rolle spielen, Zeitverschwendung)

Die Abweichungen der Mittelwerte der Summen sind:
9 % bei Nordstrom, 6 % bei Zakhozhaj und 3 % bei RECONS (100 naheste Sterne)
Mit diesen Abweichungen war ich mir ausreichend sicher, dass meine grobe Abschätzung genau genug ist.

Die mit diesen Formeln errechneten Massendichten innerhalb von 10 Parsec waren:

CNS3: 129 Sonnenmassen verteilt auf 282 Sterne in 4/3 * Pi * 10 Pc^3 = 4188,8 Pc^3
Das entspricht einer mittleren Massendichte von 129/4188,8 = 0,03 Sonnenmassen pro Kubikparsec innerhalb einer Kugel mit 10 Pc Radius

ASCC: 13770 Sonnenmassen verteilt auf 45299 Sterne in 4188,8 Pc^3. Das entspricht einer mittleren Massendichte von 13770/4188,8 = 3,3 Sonnenmassen pro Kubikparsec innerhalb der selben Kugel.

Der Massenquotient der beiden Kataloge innerhalb 10 Pc beträgt somit rund 110

Die rund 150 die ich im vorhergehenden Post angegeben habe, kommt zustande wenn man die Daten des CNS3 für 25 Pc verwendet. (so wie es in seiner Beschreibung steht) und die Daten des ASCC auf Sternenzahl zu Abstand von der Sonne untersucht und dort das Maximum (etwa 8 Pc) aufsucht.

Übrigens, die Verteilungsstatistik der Sternengrößen im ASCC ist hoch interessant. (entweder ein systematischer Meßfehler und oder Rechenfehler (hoffentlich nicht von mir) oder ein unglaubliches Naturphänomen) Entschuldigung, anderes Thema.

Bitte behalte im Auge: Das Ganze war nur eine Überschlagsrechnung, damit ich wußte wo die Glocken hängen, die mir in den Ohren dröhnten als ich die Daten des ASCC sah und einen Monat später begriffen hatte, das diese Daten gar nicht verwendet werden.


* Achtung! An alle, die die hier beschriebenen Formeln verwenden wollen.
Diese Formeln sind nicht geeignet für die Massenberechnung einzelner Sterne! Es gibt dabei Abweichungen von mehreren 100% (z.B. weiße Zwerge und Sterne die nicht zur Hauptreihe gehören) Wenn man die Grenze von 15 mag nicht deutlich überschreitet, sind sie für die Berechnung einer mittleren Sonnenmasse in einem Raumgebiet allerdings erheblich genauer, als sie sein müssten,. Hier tragen andere Messwerte weit aus größere Fehler bei.

Herzliche Grüße

MAC
 

mac

Registriertes Mitglied
Ich habe soeben eine Antwort auf meine Frage von einem SuW-Redakteur erhalten. Er erklärt mir in dieser Antwort, warum die Tycho-Parallaxen für meine Rechnung unbrauchbar sind.

Wenn er mir die Erlaubnis gibt, werde ich die komplette Antwort hier posten
 

mac

Registriertes Mitglied
Hallo an alle,

Herr Bastian von der SuW-Redaktion
Hat mir erlaubt seine Antwort hier zu posten,
mich aber gebeten den kompletten Wortlaut zu
schreiben incl. meiner Anfrage. Deshalb die
teilweise Wiederholung meines ersten Posts.


Ich habe geschrieben
Sehr geehrte Damen und Herren,

die Anfrage, die ich hier an Sie richte,
betrifft die Sternenzahl pro Pc^3 in der
’Umgebung' unserer Sonne.

Vorab: Im Sternenkatalog CNS3 von Gliese und
Jahrreiß 1991 finde ich eine mittlere
Sternendichte im Umkreis von 25 Parsec von 0,03
Sternen/Pc^3.

Die Sternendichte des CNS3 dient, wie ich auf
Nachfrage erfahren habe, zur Zeit in der
Astrophysik als eine Basis für die Bestimmung
der baryonischen Masse und ist somit auch eine
Basis für das Postulat der WIMP's.

In dem Katalog ASCC 2.5, Kharchenko 2001
(CDA-Nr.: I/280A) finde ich für das gleiche
Raumvolumen eine mittlere Sternendichte von ca.
2,7 Sternen/Pc^3. Ganz ähnliche Werte finde ich
im Tycho-Main-Katalog.

Wenn man sich dann noch auf einen Kugelradius
von 10 Pc beschränkt, sind es sogar rund 14
Sterne/Pc^3.

Die Präzision der Parallaxendaten des CNS3 ist
zweifellos weit besser, als die der Tycho-Daten.
Somit ist z.B. für die Frage: Welche Sterne sind
näher als 25 Pc? der CNS3 sicher zu bevorzugen.
Ebenso für die Frage nach einem gesicherten
unteren Grenzwert.

Nach meinem Verständnis müsste doch aber für das
Postulat der WIMP's eher die Frage gelten: Gibt
es angesichts der Daten der Tycho-Messungen
einen ausreichenden Grund, an der Existenz einer
hinreichenden Menge von baryonischer Masse zu
zweifeln?

Was mich aber am meisten wundert: Viele mir
zugängliche Quellen weisen darauf hin, das rund
1 bzw. 2 Millionen Sternpositionen mit ca. 1/10
der Hipparchos-Genauigkeit existieren, eben die
Tycho-Daten; aber einen Hinweis, dass kleine
Teile dieser Daten den bisherigen Annahmen zur
Sternendichte extrem widersprechen, konnte ich
bisher nirgendwo finden.

Meine Fragen an Sie: Welche Gründe gibt es, dass
die Parallaxendaten der Tycho-Messungen für die
Abschätzung der möglichen Sternenzahl pro Pc^3
anscheinend gar nicht einbezogen werden?

Ist die fast völlige Unbrauchbarkeit der
errechneten Tycho-Parallaxendaten so eindeutig,
dass dazu noch nicht einmal ein Konsens
formuliert werden musste? Ja sogar so eindeutig,
dass diese, nicht ganz unwichtige Diskrepanz in
der Astrophysik anscheinend gar nicht geläufig
ist und in der Frage zur postulierten Existenz
von WIMP's anscheinend überhaupt keine Rolle
spielt?

Mit freundlichen aber etwas ratlosen Grüßen

meine Unterschrift




Herr Bastian antwortete mir gestern:


hier antwortet Ihnen einer der Autoren des Tycho-Katalogs, der
zufaellig mit dem Leserbriefredakteur von SuW identisch ist.
Die typische Genauigkeit einer Tycho-Parallaxe liegt bei einigen
Dutzend Millibogensekunden. Das heisst, Sterne deren Parallaxe
in Wahrheit winzig klein ist, haben mit ca. 30-prozentiger
Wahrscheinlichkeit eine Parallaxe von einigen Dutzend Millibogensekunden
(mas), scheinen also nur einige Dutzend Parsec von uns entfernt zu sein,
wenn man die Parallaxe einfach woertlich nimmt. Mit einer
Wahrscheinlichkeit in der Gegend von einigen Prozent ist die
gemessene Parallaxe sogar groesser als 100 mas, was zu Distanzen
von 10 pc und weniger fuehrt.

Diese Parallaxen sind also "unbrauchbar" in dem Sinne, wie Sie sie hier
benutzen. Dennoch sind diese Parallaxen "richtig", denn ihre Fehler
entsprechen den angegebenen (Un)Genauigkeiten. Was man einfach NICHT
machen DARF: Eine Parallaxe unbesehen in eine Entfernung umrechnen.
Es kommt dabei immer Unsinn heraus, wenn der mittlere Fehler der
Parallaxe groesser ist als ein Zehntel des gemessenen Wertes. Und das
ist bei praktisch allen Tycho-Parallaxen der Fall.

Bei Ihnen ist jetzt der Fall eingetreten, dass Sie viel zu viele "nahe"
Sterne erhalten haben, weil Sie die grossen Messwerte aus dem Katalog
herausgepickt haben. Viel haeufiger passiert es umgekehrt, dass Leute
sich ueber einige extrem weit entfernte Sterne wundern. Das sind die
Parallaxen mit den zufaellig negativen Fehlern (Messwert kleiner als
wahrer Wert). Wenn man diese Parallaxen unkritisch in eine Entfernung
umrechnet, kann man zu wahren Monsterwerten fuer die Groesse und
Leuchtkraft ganz normaler Sterne kommen.

Es mag Sie vielleicht troesten, dass immer wieder auch Profis in diese
mathematische Falle tappen. Und zum Beispiel grob ueberschaetzte
mittlere absolute Helligkeiten fuer eine Sterngruppe berechnen. Bei der
ersten grossen wissenschaftlichen Diskussion der Hipparcos- und
Tycho-Kataloge ein halbes Jahr nach ihrer Fertigstellung (bei einer
grossen Tagung in Venedig 1997) hat ein Japaner einen Vortrag gehalten,
in dem er den ganzen Hipparcos-Katalog als Unsinn entlarvte - mit solchen
falsch berechneten Leuchtkraeften von galaktischen Cepheiden. Es war ihm
dann sehr, sehr peinlich als wir ihm direkt nach seinem Vortrag seinen
Irrtum erklaert haben.

Uebrigens: Wenn Sie die selbe Rechnung mit dem Hipparcos- statt dem
Tycho-Katalog machen, dann kommen Sie auf eine zu kleine Sterndichte.
Hier sind die Parallaxen zwar genau genug, aber Hipparcos konnte wegen
seiner Grenzhelligkeit von effektiv 11 mag die meisten sonnennahen
Sterne ueberhaupt nicht beobachten. Darin liegt der eigentliche Wert
des CNS3/4: dass er eine kritische Sichtung und Bewertung aller
vorliegenden Messwerte und Sternlisten vorgenommen hat!

Herzliche Gruesse,
Ihr Leserbriefredakteur,
Ulrich Bastian

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galileo2609

Registriertes Mitglied
Das ist mal eine richtig gute Info, die man auch für andere Anwendungsfälle gebrauchen kann. Danke. Wir sollten demnächst angesichts dieser Klarstellungen nochmal auf dein eigentliches Grundproblem zurückkommen.

Grüsse galileo2609
 

mac

Registriertes Mitglied
Hallo an alle,

Erstmal auch von hier aus noch mal herzlichen Dank für diese ausführliche Antwort an Herrn Ulrich Bastian von der SuW.

Was ich (tut mir leid, vielleicht bin ich da irgendwie vernagelt?) nach wie vor nicht verstanden habe: Ist das jetzt ein Freispruch erster Klasse (für das WIMP-Postulat) oder zweiter Klasse (Mangel an Beweisen für mehr Sterne)?

Sollte es erste Klasse sein, hätte ich ein grundsätzliches Verständnisproblem mit der Statistik und bräuchte tatsächlich eine detailliertere Erklärung, wieso.

Bei zweiter Klasse wäre die Welt im Prinzip in Ordnung. Würde mich aber trotzdem wurmen, dass eine solche ‚Verzweiflungstat’ (Postulat der WIMP’s) so einfach davon kommt.

Aber mit Gaia hab’ ich/wir ja hoffentlich noch ein Eisen im Feuer.
 

mac

Registriertes Mitglied
galileo2609 schrieb:
Das ist mal eine richtig gute Info, die man auch für andere Anwendungsfälle gebrauchen kann. Danke. Wir sollten demnächst angesichts dieser Klarstellungen nochmal auf dein eigentliches Grundproblem zurückkommen.

Grüsse galileo2609

ralfkannenberg schrieb:
Ich bin momentan in London in einem Kurs, komme momentan also nicht dazu. Hoffentlich naechste Woche.

Freundliche Gruesse, Ralf

Hallo,

vielleicht gelingt es mir ja jetzt, ganz kurz, nur so zwischendurch, sozusagen en passant, Euch von Eurer 'Liaison' mit JL für eine kurze Antwort auf meine Frage abzulenken?

Herzliche Grüße

MAC
 
Zuletzt bearbeitet:

Bynaus

Registriertes Mitglied
Hm, nachdem ich schon hierher gelenkt wurde ;) - was ich nicht ganz verstehe, was meinst du mit "Freispruch für das WIMP-Postulat"?
 

mac

Registriertes Mitglied
Bynaus schrieb:
Hm, nachdem ich schon hierher gelenkt wurde ;) - was ich nicht ganz verstehe, was meinst du mit "Freispruch für das WIMP-Postulat"?
Hallo Bynaus,

ich bin sehr froh, daß Du dich meiner Einstiegsfrage in dieses Forum annimmst. Ich habe nämlich noch immer keine wirkliche Vorstellung, was ich davon halten soll.

Also ich war, für mich völlig überraschend, auf diese Sternendichte gestoßen. Und hatte an verschiedenen Stellen rumgefragt, was es damit auf sich hat. Unter anderem auch bei der SuW.

Herr Bastian hat mir diese Antwort gegeben, aber ich verstehe (statistisch) nicht, wie ich das zu interpretieren habe.

Mir fallen zwei Möglichkeiten ein:

Freispruch 1. Klasse: Die Sternendichte ist, ohne Wenn und Aber nicht so hoch wie im Tychokatalog angegeben. (Würde ich statistisch überhaupt nicht verstehen)

oder

Freispruch 2. Klasse: Die Daten reichen nicht aus für einen Beweis in Richtung: Da ist mehr Materie als bisher geglaubt. Sie reichen aber auch nicht aus für einen Beweis: Da ist nur soviel Materie wie im CNS3 Katalog. (Dann würde ich aber den Brustton der Überzeugung der DM-Befürworter, daß zu wenig Materie da ist, auch nicht verstehen)

Da es anscheinend an meinem Nicht-Verstehen der Statistik liegt, dachte ich ursprünglich daß Ralf mir weiterhelfen kann.

Herzliche Grüße

MAC
 
Zuletzt bearbeitet:
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