Dunkle Materie: Keine nachweisbare Wirkung auf Atomkerne

ralfkannenberg

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Hallo zusammen,

betreffend primordialer Schwazer Löcher:

Primordial black holes belong to the class of massive compact halo objects (MACHOs). They are naturally a good dark matter candidate: they are (nearly) collision-less and stable (if sufficiently massive), they have non-relativistic velocities, and they form very early in the history of the Universe (typically less than one second after the Big Bang). Nevertheless, tight limits on their abundance have been set up from various astrophysical and cosmological observations, so that it is now excluded that they contribute significantly to dark matter over most of the plausible mass range.
(fett hervorgehoben durch mich)


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Mat1i

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Wie schaut es denn mit dem Elektromagnetismus aus, gegenüber dessen Wirkung die Gravitation geradezu schwach ist?
Das Galaktische Magnetfeld hat einen enormen Einfluss wo sich Gaswolken hinbewegen und wo Sterne entstehen können. Eventuell müssen die äusseren Sterne ja den Magnetfeldern folgen in denen sie gefangen sind.

Interessant in diesem Zusammenhang ab 16:10 min:
https://www.youtube.com/watch?v=vNp3Dkyj5n4&feature=youtu.be
 

mac

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Hallo Mat1i,

Wie schaut es denn mit dem Elektromagnetismus aus, gegenüber dessen Wirkung die Gravitation geradezu schwach ist?
Das Galaktische Magnetfeld hat einen enormen Einfluss wo sich Gaswolken hinbewegen und wo Sterne entstehen können.
Ja.


Eventuell müssen die äusseren Sterne ja den Magnetfeldern folgen in denen sie gefangen sind.
Neutrale Atome, also Atomkern mit der entsprechenden Zahl von Elektronen lassen sich nur wesentlich weniger von einem Magnetfeld beeinflussen, als Ionen, also Atome, denen mindestens ein Elektron zum elektromagnetischen Ladungsausgleich fehlt.

Da im freien Weltall ein erheblicher Teil des Gases durch das Licht naher Sterne immer wieder ionisiert wird, (Daher auch die bunten Wolken aus interstellarem Gas) folgen diese Ionen den galaktischen Magnetfeldlinien, sehr grob vergleichbar mit den Ionen die von der Sonne auf das Erdmagnetfeld treffen und beim Eintritt in die Erdatmosphäre die Aurora borealis bzw. auf der Südhalbkugel die Aurora Australis bilden.

Was unserem Erdmagnetfeld aber nicht gelingt, ist die nennenswerte Ablenkung fester Materie und sei es auch nur so groß wie feinste Sandpartikel, obwohl diese Partikel wesentlich langsamer bis in unsere Erdatmosphäre vordringen, als die Ionen des Sonnenwindes.

Allein das sollte schon ein ausreichender Hinweis sein, warum Deine Vermutung, bezogen auf die äußeren Sterne, gar nicht zutreffen kann.

Herzliche Grüße

MAC
 
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Bernhard

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Allein das sollte schon ein ausreichender Hinweis sein, warum Deine Vermutung, bezogen auf die äußeren Sterne, gar nicht zutreffen kann.
Sterne haben ein eigenes Magnetfeld und können damit in gewisser Weise mit einem geladenen Teilchen verglichen werden. Ist auch damit die Vermutung falsch?

Den Link von Mat1i habe ich mit großem Interesse angesehen. Vielen Dank dafür an Mat1i.
 

mac

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Hallo Bernhard,

Sterne haben ein eigenes Magnetfeld und können damit in gewisser Weise mit einem geladenen Teilchen verglichen werden. Ist auch damit die Vermutung falsch?
Offensichtlich ja!



Warum?

Die ganze Sache, bezogen auf eine differenzielle Geschwindigkeit zwischen innen und außen der Milchstraße zu berechnen, traue ich mir nicht zu. Aber es gibt andere Wege um es plausibel zu machen.



Eine Galaxie rotiert nicht starr wie ein Rad; vielmehr laufen die einzelnen Sterne aus den Spiralarmen heraus und hinein. Die Spiralarme sind sichtbarer Ausdruck stehender Dichtewellen[18] (etwa wie Schallwellen in Luft), die in der galaktischen Scheibe umherlaufen.
aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Galaxie#Entstehung_der_Spiralarme als Erinnerung daran, daß die Sterne, anders als ein Teil des Gases, nicht an die Spiralarme gebunden sind.



Auf der Sonnenoberfläche ist die Feldstärke dieses Dipolfeldes mit rund 100 µT (1 Gauß) nur etwa doppelt so stark wie das Magnetfeld der Erde auf der Erdoberfläche.
aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Sonne#Rotation,_Magnetfeld_und_Sonnenflecken



Das galaktische Magnetfeld ist im Bereich des Sonnensystems ähnlich stark, wie das solare Magnetfeld im Erdabstand
The typical average equipartition strength for spiral galaxies is about 10 μG (microGauss) or 1 nT (nanoTesla)
aus: https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy#Magnetic_fields



in Erdentfernung liegt die Feldstärke* bei einigen nT
aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Sonne#Rotation,_Magnetfeld_und_Sonnenflecken
*Feldstärke des solaren Magnetfeldes



Das solare Magnetfeld polt sich alle 11 Jahre um
alle 11 Jahre eine Umpolung stattfindet.
aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Sonne#Rotation,_Magnetfeld_und_Sonnenflecken



Sollte also Deine obige Frage irgendeinen relevanten Einfluß auf die konsolidierten Sternenbahnen in der Galaxis haben, hättet ihr damals,
https://www.astronews.com/forum/showthread.php?5102-Sonnensystem-Position-der-Planeten mit SRMeister
https://www.astronews.com/forum/showthread.php?6333-kleiner-planetarer-Simulator mit Kibo
ohne Berücksichtigung dieses Einflusses totalen Schiffbruch erlitten, angesichts der völlig unterschiedlich starken Magnetfelder der Planeten und Monde in unserem Sonnensystem und der Umpolung des solaren Magnetfeldes alle 11 Jahre.
Womit ich nicht sagen will, daß diese Felder gar keinen Einfluß auf die Bahnen haben, aber der findet eben in einer ganz anderen Liga statt, als der Einfluß der DM auf die Sternenbahnen, besonders die, weiter draußen.

Herzliche Grüße

MAC


PS: Noch ein paar interessante Links zum Thema auf die ich im Zuge meiner Recherche gestoßen bin
Karte des galaktischen Magnetfeldes
https://www.spektrum.de/news/planck-karte-des-galaktischen-magnetfelds/1284778
https://www.weltderphysik.de/gebiet...-milchstrasse-erstmals-detailliert-vermessen/


Intensive Strahlung wird aus dem inneren Bereich der Milchstraße gemessen und belegt die dort höhere Magnetfeldstärke im Vergleich zu der im Außenbereich.
aus: https://www.mpifr-bonn.mpg.de/482652/2001_2
Sieh dazu auch: https://www.mpifr-bonn.mpg.de/forschung/fundamental/galmag
 

sekeri

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Dm ist vieleicht auch noch kalt?
Zusätzlich zur Gravitation.
Ich würde gern mit astrofreund seine Meinung hören.
Lg
 
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astrofreund

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Ich bin kein Experte für DM und erst recht nicht für Quantenmechanik. Die DM soll es als kalte und als heiße DM geben - davon habe ich gehört. Viele Schwarze Löcher (SL) würde mir als Grund sehr gut gefallen. Doch konnte derartiges bisher nicht beobachtet werden. Ob es eine neue Physik im Bereich Elementarteilchen oder ein neues Standardmodell der Kosmologie geben wird, ist stand heute offen. DM soll mit sich selbst wechselwirken können. Beweis? Auswirkungen? Das sind mir noch zu viele offene und ungeklärte Fragen. Die Lösung wird wohl auf sich warten lassen.
Gruß, Astrofreund
 

Klaus

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Ich würde vermuten, daß einfach die Anzahl und Masse der Gasriesen drastisch unterschätzt wird und das Endstadium 'Stern' in allen Sternentstehungsgebieten einfach nur ein sehr seltenes Extrem ist. Bevor sich Sterne bilden, bilden sich innerhalb der Akkretionsscheiben auch jede Menge Gasplaneten, von denen die meisten aber durch Bahninstabilitäten und gegenseitige gravitative Wechelwirkung aus dem System geschleudert werden. Es ist denkbar, daß so bei der Sternentstehung die Hauptmenge an Wasserstoff gar nicht im Stern landet, sondern als dunkle Materie in einer Unmasse freier Gasplaneten endet.
Auch in Galaxien endet nur ein kleiner Teil der Materie im Zentrum. Warum sollte das in den Akkretionsscheiben aus denen sich Sterne bilden anders aussehen?
 
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astrofreund

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Wie sollte das funktionieren, wenn die Dunkle Materie (DM) lange vor der barionischen Materie existierte?

Gruß, Astrofreund
 

Klaus

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Wie sollte das funktionieren, wenn die Dunkle Materie (DM) lange vor der barionischen Materie existierte?
Woher stammt diese Weisheit schon wieder? Bisher gibt es meines Wissens nach keinen wissenschaftlichen Beleg der Existenz einer nichtbarionischer DM in relevanter Menge. Man sollte die Märchenbücher gelegentlich auch mal schließen und nicht unsinnig Fabelwesen erschaffen, wenn man ihre Existenz nicht belegen kann.
 
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mac

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Hallo Klaus,

auch hier:
Ich würde vermuten,
könntest Du Deine Vermutung zumindest mal selber anzweifeln und dann in Sternkatalogen versuchen eine solche Materieverteilung wiederzufinden, oder eben zu finden, daß Deine Vermutung doch vielleicht nicht zu den existierenden Beobachtungen passt.

Ein Tip dazu: https://wwwadd.zah.uni-heidelberg.de/datenbanken/aricns/files/index.htm Dort lädst
Du Dir den CNS3 auf Deinen Rechner und machst selber mal etwas Statistik.
Dabei solltest Du nicht einfach nur die Anzahl der verschieden schweren Sterne zählen und vergleichen, sondern schauen, wieviel Masse insgesamt in, sagen wir mal drei bis vier Massenbereichen insgesamt in Sternen existiert. z.B.:

>0,25 bis 0,5 M0
>0,5 bis 0,75 M0
>0,75 bis 1 M0
Über eine Sonnenmasse solltest Du dabei aber nicht hinausgehen, weil die schwereren Sonnen ja nicht so lange ‚leben‘ und damit die Statistik schnell gravierend verfälschen würden.

Den CNS3 solltest Du deshalb nehmen, weil er so ziemlich der einzige Katalog der näheren Umgebung ist, der wenigstens einigermaßen vollständig, und damit zumindest in unserer Umgebung einigermaßen repräsentativ ist.

Herzliche Grüße

MAC
 
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Klaus

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Hallo MAC, da MACHOs (https://de.wikipedia.org/wiki/MACHO) für Teleskope praktisch unsichtbar sind, fehlen sie in Sternkatalogen. Selbst in den Außenbereichen des Sonnensystems lassen sie sich eventuell vorhandene Planeten schon kaum noch aufspüren. Die Masse aus einer Akkretionsscheibe kann aber nur dann im zentralen Stern landen, wenn der Drehimpuls der Akkretionsscheibe nach außen abgegeben wird, was nur über Masse die nach weiter außen wandert passieren kann. Der Hauptantrieb der Akkretion dürfte die Thermik innerhalb der Akkretionsscheibe sein.
Bei einer hinreichend großen Dichte der Materie in der Akkretionsscheibe kommt es zur Bildung von Planetoiden und Planeten, von den ein Teil im zentralen Stern landet und ein anderer Teil nach weiter außen wandert. Der Drehimpuls des Gesamtsystems verlagert sich dabei in die Außenbereiche des Systems. In der Wikipedia steht zwar etwas von 20% der DM, die auf MACHOs zurückgehen soll, aber die Datenlage ist da noch reichlich dünn.
 

mac

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Hallo Klaus,

schade, daß Du auch weiterhin nur mit persönlichen Spekulationen diskutierst, und die bereits gemessenen Tatsachen dabei einfach ignorierst.

Wenn Du gegen eine wissenschaftlich sehr gut begründete Auffassung antreten willst, solltest Du sie gut kennen, denn sonst läufst Du ständig ins offene Messer der, Deinen Spekulationen widersprechenden, gemessenen Tatsachen.

Du kannst ja spekulieren, aber doch bitte nur mit substantiellen Argumenten zu den gemessenen Tatsachen. Deine Unwissenheit dazu, läßt Dir halt nur scheinbar viel mehr Spielraum, als nach all den gemessenen Tatsachen, noch existiert.

Lese bitte den von mir gegebenen Link zur Uni in Chicago und mach das was ich Dir empfohlen hatte mit dem CNS3. Die Verteilung die Du dort findest, magst Du für nicht repräsentativ halten, sie setzt sich aber über mehrere Größenordnungen nach Oben und nach Unten fort (Sonnensystem und z.B. Arches Cluster) und nicht nur diese beiden Beispiele widersprechen Deiner Spekulation zu den Gasriesen.

Herzliche Grüße

MAC
 

Klaus

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Hallo MAC,

es geht nicht nur um Gasriesen sondern auch einer Unmasse kleinerer Objekte. Ringgalaxien zeigen eh sehr deutlich, daß innerhalb der Galaxien noch massenhaft Gas für die Bildung neuer Sterne vorhanden ist, das für die Bildung von solchen Unmassen an Sternen ausreicht, daß denen gegenüber denen die vorab vorhandenen wie trübe Funzeln wirken. Für mich ergibt es keinen Sinn, exotische nichtbaryonische Materie herbeizuphantasieren, statt zu versuchen, die offensichtlich vorhandene baryonische Materie zu lokalisieren. ;)
 

ralfkannenberg

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es geht nicht nur um Gasriesen sondern auch einer Unmasse kleinerer Objekte. Ringgalaxien zeigen eh sehr deutlich, daß innerhalb der Galaxien noch massenhaft Gas für die Bildung neuer Sterne vorhanden ist, das für die Bildung von solchen Unmassen an Sternen ausreicht, daß denen gegenüber denen die vorab vorhandenen wie trübe Funzeln wirken. Für mich ergibt es keinen Sinn, exotische nichtbaryonische Materie herbeizuphantasieren, statt zu versuchen, die offensichtlich vorhandene baryonische Materie zu lokalisieren.
Hallo Klaus,

was genau beanstandest Du an den "offiziellen" Abschätzungen zur Gesamtmasse der nicht-sichtbaren baryonischen und leptonischen Masse ?


Freundliche Grüsse, Ralf
 

mac

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Hallo Klaus,

solange Du Deine Meinung/Bauchgefühl? als Widerlegung und Ersatz für Messungen ansiehst, hat eine Diskussion, die sich von meiner Seite an gemessenen Tatsachen orientiert, wenig Sinn.

Ich glaube nicht, daß die bisher gemessenen Tatsachen und ihre Erklärungen schon in jedem Falle der Weisheit letzter Schluß sein müssen, aber solange ich die Messungen nicht mit alternativen Erklärungen mindestens so gut beschreiben kann, wie der Mainstream, wäre es töricht ihnen nur eine Meinung entgegenzusetzen.



Du behauptest qualitativ
es geht nicht nur um Gasriesen sondern auch einer Unmasse kleinerer Objekte. Ringgalaxien zeigen eh sehr deutlich, daß innerhalb der Galaxien noch massenhaft Gas für die Bildung neuer Sterne vorhanden ist, das für die Bildung von solchen Unmassen an Sternen ausreicht, daß denen gegenüber denen die vorab vorhandenen wie trübe Funzeln wirken.
hältst es aber nicht für notwendig diese Behauptung quantitativ zu belegen.

Was Dir natürlich die scheinbare Freiheit gibt zu behaupten:
Für mich ergibt es keinen Sinn, exotische nichtbaryonische Materie herbeizuphantasieren, statt zu versuchen, die offensichtlich vorhandene baryonische Materie zu lokalisieren. ;)
Würdest Du Dich aber an vorhandenem Wissen (Messungen) orientieren, wäre Dir obige Behauptung so nicht möglich.




Ich habe mich vor etlichen Jahren sehr ausführlich mit dieser Thematik auseinandergesetzt, denn ich hatte zunächst die gleiche Meinung. Mir war allerdings klar, daß eine solche Hypothese im Mainstream nicht aus dem hohlen Bauch kommen kann und mir war auch klar, daß ich viel zu wenig Wissen dazu hatte.

Um nur einen kleinen Ausschnitt zu nennen, habe ich in den öffentlich zugänglichen Astro-Katalogen nach Bestätigungen/Widerlegungen meiner Meinung gesucht.

Die Astronomie-Skripte von Prof. Schneider (Uni Bonn) durchgearbeitet und nachgerechnet (leider nicht mehr kostenlos verfügbar). Habe mit seinen Daten die Rotationsgeschwindigkeitsmessungen der Milchstraße nachgerechnet. Übrigens findet man dort auch quantitative Angaben zur gemessenen Gas- und Staubmenge in der Milchstraße.

In dieser Zeit waren und wurden auch die Messungen der Satellitenteleskope Cosmic Background Explorer (COBE), Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) und Planck veröffentlicht und ausgewertet.

Die ‚proper Motion‘ der Magellanschen Wolken wurden gemessen. https://arxiv.org/abs/astro-ph/0606240 und https://arxiv.org/abs/astro-ph/0508457

Es wurden auch die Messungen zu den sogenannten MACHOS veröffentlicht Daraus ein Zitat (welches in dem von Dir zitierten Link nicht steht)
Theoretical work simultaneously also showed that ancient MACHOs are not likely to account for the large amounts of dark matter now thought to be present in the universe.[7] The Big Bang as it is currently understood could not have produced enough baryons and still be consistent with the observed elemental abundances,[8] including the abundance of deuterium.[9] Furthermore, separate observations of baryon acoustic oscillations, both in the cosmic microwave background and large-scale structure of galaxies, set limits on the ratio of baryons to the total amount of matter. These observations show that a large fraction of non-baryonic matter is necessary regardless of the presence or absence of MACHOs.[10]

Herzliche Grüße

MAC
 
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