Antimateriesterne in der Milchstraße?

mac

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Hallo,

Ich frage mich dabei, wie man sich erklären möchte daß bei einer nahezu perfekten Mischung von Protonen und Antiprotonen bei deren Produktion, bei einer weiterhin über zigtausend Jahre aufrechterhaltenen nahezu perfekten Durchmischung aller Protonen und Antiprotonen im Primordialen Gas des Universums und bei einer elektromagnetischen Anziehung zwischen Protonen und Antiprotonen und bei einer elektromagnetischen Abstoßung zwischen Protonen und Protonen respektive zwischen Antiprotonen und Antiprotonen es zu einer, für eine zur Sternenbildung nötigen, ausreichenden Entmischung von Protonen und Antiprotonen kommen konnte?

Das würde ja auch bedeuten, daß man aus dem sehr frühen Universum eine sehr starke, entsprechend rot verschobene Strahlung mit charakteristischem Spektrum messen können müßte.

Ob es einen, in diesem Sinne ausreichenden Entstehungs- und Separationsprozess im späteren Universum gibt, weiß ich nicht.

Herzliche Grüße

MAC
 

Klaus

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Hallo Mac,

bisher war man meist auf der Suche nach einer Symmetrieverletzung, um die fehlende Antimaterie zu erklären.
Die Idee mit den Antimateriesternen brachte mich auf die Idee, daß es auch genügt, wenn eine grundlegende Kraft, wie z.B Gravitation einen höheren Wert auf Materie derselben Art hat, um zu einer ungleichen Verteilung von Materie und Antimaterie in großen Maßstäben zu führen, weil es dadurch Entmischung mit räumlich getrennten Zentren von lokale Zusammenballungen einer erhöhten Konzentration von jeweils Materie oder Antimaterie käme, bei denen sich Materie und Antimaterie nicht mehr sofort gegenseitig vollständig auslöschen. Daher auch meine Idee bzgl. Andromeda. ;) Klingt zwar schräg, ist es aber eigentlich gar nicht, wenn man von einer Entmischung von Materie und Antimaterie zum Zeitpunkt der Bildung des ersten Wasserstoffs kurz nach dem Urknall ausgeht. :)

Freundliche Grüße,
Klaus
 
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mac

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Hallo Klaus,
bisher war man meist auf der Suche nach einer Symmetrieverletzung, um die fehlende Antimaterie zu erklären.
das tut man immer noch.


Die Idee mit den Antimateriesternen brachte mich auf die Idee, daß es auch genügt, wenn eine grundlegende Kraft, wie z.B Gravitation einen höheren Wert auf Materie derselben Art hat, um zu einer ungleichen Verteilung von Materie und Antimaterie in großen Maßstäben zu führen, weil es dadurch Entmischung mit räumlich getrennten Zentren von lokale Zusammenballungen einer erhöhten Konzentration von jeweils Materie oder Antimaterie käme, bei denen sich Materie und Antimaterie nicht mehr sofort gegenseitig vollständig auslöschen.
Materie und Antimaterie sind ‚kondensierte‘ Energie. Ein Proton und ein Antiproton haben dieselbe Masse, also auch dieselbe Energie. Das kann man sehr eindrucksvoll zeigen durch Ablenkung im Magnetfeld. Wenn du Deine Idee weiter aufrechterhalten willst, brauchst Du eine neue Gravitationstheorie, die nicht im Widerspruch zu den bisherigen Beobachtungen steht, z.B. Ablenkung von Photonen im Gravitationsfeld.

Abgesehen davon, war die Gravitation als schwächste Kraft sehr lange Zeit viel zu schwach, um die kinetische Energie (die Temperatur) der vorhandenen Materie nennenswert zu beeinflussen. Was man z.B. auch in der nahezu homogenen Energieverteilung der Hintergrundstrahlung, immerhin 380000 Jahre nach dem Beginn, sehr eindrucksvoll 'sehen' kann.

Herzliche Grüße

MAC
 

Klaus

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Materie und Antimaterie sind ‚kondensierte‘ Energie. Ein Proton und ein Antiproton haben dieselbe Masse, also auch dieselbe Energie. Das kann man sehr eindrucksvoll zeigen durch Ablenkung im Magnetfeld. Wenn du Deine Idee weiter aufrechterhalten willst, brauchst Du eine neue Gravitationstheorie, die nicht im Widerspruch zu den bisherigen Beobachtungen steht, z.B. Ablenkung von Photonen im Gravitationsfeld.
Ich spreche von der Wirkung von Materie auf Antimaterie. Eine winzige gegenseitige Abstoßung neutraler Materie- und Antimaterieatome über große Entfernungen warum auch immer wäre bereits genug.
Abgesehen davon, war die Gravitation als schwächste Kraft sehr lange Zeit viel zu schwach, um die kinetische Energie (die Temperatur) der vorhandenen Materie nennenswert zu beeinflussen.
Das war sie nie und ich spreche nicht mal nur von Neutronensternen und weißen Zwergen. Doch ich bin auch kein Freund neuer alternativer Gravitationstheorien, wie MOND etc. Nur sollte es Antimateriesterne geben, dann scheidet aber eine Symmetrieverletzung bei der Materiekondensation als Ursache der fehlenden Antimaterie aus, denn sonst hätte es nie genug Antiwasserstoff für die Bildung von Antimateriesternen gegeben. Es bleibt daher spannend, ob sich die Sache erhärten läßt.

Freundliche Grüße, Klaus
 

Herr Senf

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Nicht daß eine großzügige Entmischung von Materie und Antimaterie über eine ominöse Fernwirkungskraft die Dunkle Energie erklärt.
Immerhin erzeugt jede Banane alle 75 Minuten aus Ka40 ein Positron. Das mit den Antimateriesternen ist schon eine steile These.

Grüße Dip
 

Klaus

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Entmischung in sofern, daß sich lokal langfristig verbleibende Überschüsse anhäufen, die sich nicht mehr sofort mit ihren jeweiligen Antiteilchen auslöschen, weil sich jene ihrerseits an anderen und hinreichend weit entfernten Stellen sammeln. Hinreichend weit entfernt wäre dabei etwa die halbe Strecke von einer Galaxie zur nächsten. So etwa wie MOND mit Abstoßung statt Anziehung bei Antimaterie. ;)
Etwa so, wie wenn der intergalaktische Wasserstoff hälftig aus Antiwasserstoff besteht, wobei der Antiwasserstoff verstärkt in Richtung Andromeda als Antimateriegalaxy gezogen wird, während die Milchstraße stärker den normalen Wasserstoff in ihre Richtung zieht. Ist natürlich alles nur wilde Spekulation, doch bei Antimateriesternen fällt eine Symmetrieverletzung als Ursache des lokalen Materieüberschusses weg, denn Antimateriesterne dürfte es dann nicht geben, jedenfalls nicht ein paar Millionen innerhalb der Milchstraße.

Grüße, Klaus
 

mac

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Hallo Klaus,

Du verhedderst Dich mit Deinen Argumenten in Widersprüchen.
Doch ich bin auch kein Freund neuer alternativer Gravitationstheorien, wie MOND etc.
einerseits. Und
So etwa wie MOND mit Abstoßung statt Anziehung bei Antimaterie. ;)
andererseits



Etwa so, wie wenn der intergalaktische Wasserstoff hälftig aus Antiwasserstoff besteht, wobei der Antiwasserstoff verstärkt in Richtung Andromeda als Antimateriegalaxy gezogen wird, während die Milchstraße stärker den normalen Wasserstoff in ihre Richtung zieht.
Und auch hier, denn dann brauchst Du eine wirklich gute Erklärung für die Strahlungsära und ihre heute noch messbaren Auswirkungen.


Nur sollte es Antimateriesterne geben, dann scheidet aber eine Symmetrieverletzung bei der Materiekondensation als Ursache der fehlenden Antimaterie aus, denn sonst hätte es nie genug Antiwasserstoff für die Bildung von Antimateriesternen gegeben.
Das solltest Du, auch in Bezug auf Deine Argumentation nochmal sorgfältig überdenken. Nur einige Stichworte: Strahlungsära, Inhomogenitäten bei der Hintergrundstrahlung, Massenanteile im primordialen Gas, Lyman-Alpha-Wald, Entropie.



Abgesehen davon, war die Gravitation als schwächste Kraft sehr lange Zeit viel zu schwach, um die kinetische Energie (die Temperatur) der vorhandenen Materie nennenswert zu beeinflussen
Das war sie nie und ich spreche nicht mal nur von Neutronensternen und weißen Zwergen.
Hättest Du hier recht, gäbe es uns nicht. Gravitation ist mit extrem großem Abstand die schwächste aller Grundkräfte. Wikipedia hilft da. Du darfst nicht vergessen, daß bei den Temperaturen (also der kinetischen Energie) in der Strahlungsära elektromagnetisch wechselwirkende Materie keine Chance hatte nennenswert zu verklumpen. Erst wenn sie, durch die Expansion des Kosmos ausreichend abgekühlt ist, kann Gravitation beginnen sie zu verklumpen.

Herzliche Grüße

MAC
 

UMa

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Hallo MAC,

wenn ein Antistern in der Milchstraße wäre, würde er dann nicht auch wie die Sonne einen Sternenwind aber aus Antimaterie haben, der mit der insterstellaren Materie zerstrahlt? Im Paper wurde dagegen mit dem Aufsammeln normaler Materie auf dem Stern gerechnet. Dann müsste die Gammahelligkeit viel größer und nicht Punktförmig sein.
Ein Antistern als Roter Riese wäre eine unübersehbarer Gammaquelle. Oder?

Grüß UMa
 

mac

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Hallo UMa,

ja! Soweit war ich noch gar nicht gekommen, aber ich könnte mir vorstellen, daß spätestens aus der Heliopause ein deutliches Signal sichtbar sein sollte, so deutlich, daß man das Licht des Sterns und das 'Licht' aus der Heliopause unterscheiden könnte? Also es sollten zumindest Vorhersagen existieren, die man gegebenenfalls falsifizieren könnte.

Mein Wissen dazu ist aber leider nicht so tief, daß ich alle Argumente für und wider dazu kenne. Ein erster Gedanke dazu war, daß vielleicht im Jet eines schwarzen Lochs Produktion und Trennung stattfinden könnte, aber dann müßte ja auch jeder Jet in 'Nordrichtung' ganz anders strahlen, als der in 'Südrichtung' also gleich wieder verworfen.

Es müßte dann auch Gaswolken geben, an deren Rändern heftige Annihilierungseffekte messbar sein sollten und es müßte, wenn es wirklich solche Reste aus der Strahlungsära geben sollte, mit zunehmender rotverschiebung ein stärker werdendes Signal geben, denn dann muß es in der Vergangenheit auch mehr davon gegeben haben.

Ich hab' jedenfalls bisher keine robuste Vorstellung, wie es zu solchen Sternen gekommen sein könnte.

In der Diskussion des Artikels, die ich nur überflogen habe, ist mir auch nicht aufgefallen, daß man diese Thematik behandelt hätte - kann aber auch sein, daß ich es überlesen hab.

Ein Antistern als Roter Riese wäre eine unübersehbarer Gammaquelle. Oder?
Die Wechselwirkung des immer wieder abgestoßenen Hüllenmaterials mit dem interstellaren Gas, müßte auch meiner Meinung nach, unübersehbar sein?



Herzliche Grüße

MAC
 
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mac

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Hallo UMa,

ich wollte wenigstens mal eine Überschlagsrechnung machen, um eine ungefähre Vorstellung von dem zu bekommen, was sich in der Heliopause abspielen könnte.

Dazu habe ich die Daten unserer Sonne verwendet:

Unsere Sonne hat eine Solarkonstante von 1361 Watt/m², also eine Strahleistung von
4 * Pi * 1,49E11 m * 1,49E11 m * 1361 Watt/m² = 3,8E26 Watt.

Sonnenwind:
Die Sonne verliert durch den Sonnenwind pro Sekunde etwa eine Million Tonnen ihrer Masse
Also 9E25 Watt Strahlungsleistung, wenn dass alles annihiliert würde.

Etwa ¼ der abgestrahlten Energie zusätzlich.
Leider hab‘ ich noch keine Ahnung, wie empfindlich die Röntgenteleskope sind.


Bei einem roten Riesen wäre das dann allerdings nochmal gigantisch viel mehr an Annihilationsleistung und damit nur schwer vorstellbar, daß man das übersehen könnte.

Herzliche Grüße

MAC
 

mac

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Also 9E25 Watt Strahlungsleistung, wenn dass alles annihiliert würde.

Etwa ¼ der abgestrahlten Energie zusätzlich.

Das muß ich nochmal korrigieren, denn für die Annihilation sind ja jeweils ein Antiproton und ein Proton nötig, also die doppelte Masse und auch die doppelte Energie, bzw. im hiesigen Sinne die halbe Strahlungsleistung der Sonne

MAC
 

Klaus

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Hättest Du hier recht, gäbe es uns nicht. Gravitation ist mit extrem großem Abstand die schwächste aller Grundkräfte. Wikipedia hilft da. Du darfst nicht vergessen, daß bei den Temperaturen (also der kinetischen Energie) in der Strahlungsära elektromagnetisch wechselwirkende Materie keine Chance hatte nennenswert zu verklumpen. Erst wenn sie, durch die Expansion des Kosmos ausreichend abgekühlt ist, kann Gravitation beginnen sie zu verklumpen.

Hallo Mac,

MOND u.ä. funktioniert nur wenn es eine Kraft gibt die von Materie ausgeht, die erheblich schwächer ist als die Gravitation, aber langsamer sinkt als mit dem Abstandsquadrat.
Ich bin da auch skeptisch, aber bei einem gedrehtem Vorzeichen derselben bei Materie und Antimaterie ließe sich einiges erklären.
Was den Sternenwind bestrifft, sollte die Annihilation desselben eine unverkennbare Gammastrahlungssignatur haben.
Die Suche müßte dahingehend erfolgen. Wie genau lassen sich Energie und Herkunftsrichtung von Gammastrahlung messen?

MfG, Klaus
 

ralfkannenberg

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Hallo zusammen,

nur eine Frage am Rande: habt Ihr Euch die zugrundeliegende Publikation überhaupt mal angeschaut ?

Ich habe das noch nicht getan, aber ich habe den Eindruck, Ihr redet über Inhalte, die in dieser Publikation gar nicht vorkommen. Das ist sehr gut und richtig so, aber man sollte doch überprüfen, ob das überhaupt im Widerspruch zur Publikation steht.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

mac

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Hallo Ralf,

nur eine Frage am Rande: habt Ihr Euch die zugrundeliegende Publikation überhaupt mal angeschaut
Ja, Abstract und Diskussion. Hatte ich auch schon geschrieben.



It is generally taken for granted that our Universe is free of antimatter objects and domains. This certitude has recently been challenged by the possible detection of anti-helium nuclei by AMS-02.
abgesehen davon, daß es für mich neu war, daß man die Existenz von Antimateriesternen überhaupt annimmt, kann ich auch nicht kompetent beurteilen, ob es für das oben genannte Indiz nur diese Erklärung gibt.

Die konkreten Aussagen des Papers in der Diskussion (den gesamten Text hab‘ ich bisher nicht gelesen) schränken bisher angenommene Obergrenzen nochmal stark ein. Da die Einschränkungen der Population bis hin zu einer Masse dieser Sterne < 10 M0 beschrieben wird, schließe ich, möglicherweise zu Unrecht, daß man auch Neubildungen in ‚jüngerer‘ Zeit nicht ausschließt?

Wie ich schon geschrieben hatte, kam eine Betrachtung zu den hier von UMa und mir genannten Einwänden in der Diskussion zumindest nicht explizit vor. Ob es dazu in früheren Papers Diskussionen gab, weiß ich nicht, werde ich auch, ‚stand Heute‘, nicht recherchieren.

Herzliche Grüße

MAC
 

mac

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Hallo Klaus,

MOND u.ä. funktioniert nur wenn es eine Kraft gibt die von Materie ausgeht, die erheblich schwächer ist als die Gravitation, aber langsamer sinkt als mit dem Abstandsquadrat.
Nö! MOND nimmt keine neue Kraft an, sondern eine Modifikation des Gravitationsgesetzes.



Ich bin da auch skeptisch, aber bei einem gedrehtem Vorzeichen derselben bei Materie und Antimaterie ließe sich einiges erklären.
Welches Vorzeichen?



Was den Sternenwind bestrifft, sollte die Annihilation desselben eine unverkennbare Gammastrahlungssignatur haben.
was nicht so einfach zu messen ist.



Die Suche müßte dahingehend erfolgen.
Ja, mit höherer Priorität, wenn man Argumente hat, die das rechtfertigen.



Wie genau lassen sich Energie und Herkunftsrichtung von Gammastrahlung messen?
Gammastrahlen sind Photonen. Bei niedrigerer Energie bekommt man z.B. solche Bilder. Auflösung 15 Bogensekunden bei 1,5 keV

Aus physikalischen Gründen ist die Abbildung von Gammaquellen (in der Astrophysik schert man sich bei der Namensgebung nicht so sehr an der physikalischen Definition von Gammastrahlung) durch ihre hohe Energie wesentlich schwieriger. Siehe z.B.: https://de.wikipedia.org/wiki/Gammateleskop

Herzliche Grüße

MAC
 

Klaus

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Hallo zusammen,

nur eine Frage am Rande: habt Ihr Euch die zugrundeliegende Publikation überhaupt mal angeschaut ?

Ich habe das noch nicht getan, aber ich habe den Eindruck, Ihr redet über Inhalte, die in dieser Publikation gar nicht vorkommen. Das ist sehr gut und richtig so, aber man sollte doch überprüfen, ob das überhaupt im Widerspruch zur Publikation steht.


Freundliche Grüsse, Ralf
Hallo Ralf, hatte es noch nicht aber jetzt getan. Beantwortet einige Fragen. Gesucht wurde nach der Gammastrahlung punktförmiger Quellen, bei einer Nachweisgrenze von Antimateriesternen von bis zu zehn Sonnenmassen in einem bis 70 Parsec Entfernung mit einer Limitierung der Maximalenergie auf die von Proton-Antiproton Reaktionen und somit einer Wahrscheinlichkeit von 95%, daß es sich um Antimateriesterne handelt. Das was für diese Vorbedingung gefunden wurde ist unerwartet viel.

MfG Klaus
 

Klaus

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Hallo MAC,
Aus physikalischen Gründen ist die Abbildung von Gammaquellen (in der Astrophysik schert man sich bei der Namensgebung nicht so sehr an der physikalischen Definition von Gammastrahlung) durch ihre hohe Energie wesentlich schwieriger. Siehe z.B.: https://de.wikipedia.org/wiki/Gammateleskop
OK - ich hatte mich nie mit MOND eingehend beschäftigt, da mein dafürhalten immer real vorhandene Materie war.
Mir war durchaus klar, daß ein Gammastrahlenteleskop schwierig zu realisieren ist. Ich denke aber empirische Nachweise Ockhams Rasiermesser eine Menge Schwung geben und daß es um die Paritätsverletzung als Erklärung des lokalen Materieüberschusses nicht gut steht. Insbesondere weil bisher auch noch 8 Antiheliumkerne registriert wurden.
Was mir einfällt sind die erwähnte Entmischung oder eine wie auch immer geartete andersweitige Begünstigung der vorwiegenden Entstehung nur einer Materieform, z.B. durch eine Art Selbstkatalyse gefolgt von einer zeitlichen Änderung von Naturkonstanten welche über die Entstehung der einen odere anderen Materieform entscheiden. Eine Entmischung durch Unterschiede in der Anziehung durch die Fernwirkung welcher Kraft auch immer scheint mir am wahrscheinlichsten. Bis zu weiteren empirischen Hinweisen auf die Ursache ist die Sache natürlich reichlich offen.

MfG Klaus
 
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