Gravitationswellen statt Dunkler Energie?
von Rainer Kayser
17. März 2005
Dunkle Energie, da sind sich die meisten Astronomen einig, ist einfach nötig, um die beobachtete beschleunigte Expansion des Kosmos zu erklären. Allerdings hat niemand eine konkrete Idee, was die Dunkle Energie eigentlich ist und warum es sie überhaupt gibt. Jetzt versuchte ein Team von Physikern die Beobachtungen ohne Dunkle Energie zu erklären und hatte Erfolg: Statt der mysteriösen Energie setzen sie auf gewaltige Gravitationswellen, die während der Inflationsphase des Universums entstanden sind.
Was bestimmt das Verhalten des Universums: Dunkle Energie oder Gravitationswellen? Foto: NASA / ESA / S. Beckwith und das HUDF-Team
Vor sieben Jahren entdeckten die Astronomen zu ihrer Verblüffung, dass sich die Expansion unseres Universums beschleunigt. Eine geheimnisvolle "Dunkle Energie" soll, so lautet seither die These, diese beschleunigte Expansion antreiben. Nun jedoch präsentiert ein Team italienischer und amerikanischer Forscher eine Erklärung für die Beschleunigung, die ohne Dunkle Energie auskommt: Es handele sich um vom Urknall hinterlassene wellenförmige Verwerfungen des Raumes, die größer sind als der sichtbare Kosmos.
Eigentlich sollte die Anziehungskraft der Materie der kosmischen Expansion entgegenwirken und diese mit der Zeit abbremsen. Es war daher ein Schock für die Kosmologen, als die Vermessungen von explodierenden Sternen in fernen Galaxien 1998 zeigten, dass sich die Expansion des Universums ganz im Gegenteil beschleunigt. Die Dunkle Energie macht, so berechneten die Forscher, 70 Prozent des gesamten Masse- und Energieinhalts unseres Kosmos aus. Nicht alle Astronomen haben freilich ein gutes Gefühl dabei, dass der Kosmos überwiegend aus einer völlig unbekannten, unsichtbaren und unerklärlichen Substanz bestehen soll.
"Die Hypothese der Dunklen Energie ist faszinierend", meint Antonio Riotto vom Istituto Nazionale di Fisica Nucleare in Padua, "aber sie hat ein ernstes Problem: Es gibt kein theoretisches Model, um sie zu erklären." Riotto und seine Kollegen haben deshalb nach einer Erklärung für die beschleunigte Expansion gesucht, die ohne unerklärliche Zutaten auskommt - und sie wurden fündig. Unmittelbar nach dem Urknall hat das Universum nach heutigen Erkenntnissen eine so genannte "inflationäre Phase" durchlaufen, bei der es sich in Sekundenbruchteilen gewaltig aufgebläht hat. Die Theorie sagt vorher, dass in dieser Phase Gravitationswellen entstanden sind, wellenförmige Verzerrungen des Raumes. Die Inflation hat auch diese Wellen aufgebläht - sie sind heute größer als das beobachtbare Universum, das einen Durchmesser von etwa 30 Milliarden Lichtjahren hat. (Geschätzer Durchmesser des gesamten Universums: Ca. 95 milliarden Lichtjahre)
Die Wellen sind deshalb zwar nicht mehr beobachtbar, doch sie beeinflussen weiterhin die Entwicklung des Kosmos, zeigen die Berechnungen von Riotto und seinem Team: Die Wellen können zu langfristigen Schwankungen der Expansionsgeschwindigkeit im "lokalen" Kosmos führen. Ein weiterer Vorteil der neuen Theorie ist, dass sie überprüfbare Konsequenzen hat: Die Gravitationswellen sollten Spuren in der kosmischen Hintergrundstrahlung, dem "Echo des Urknalls", hinterlassen haben. Der europäische Satellit Planck, der 2007 starten soll, könnte diese Spuren finden.
wie können die Forscher das feststellen, dass das Universum größer wird?
... Aus was soll diese dunkle Materie denn bestehen? Und die dunkle Energie?DAS weiß bisher noch niemand. Deshalb nennt man sie ja auch einfach nur ganz einfach dunkle Materie/Energie. Man weiß nur, daß sie existieren muß. Das wiederum leiten die Wissenschaftler aus ihren Beobachtungen und Berechnungen ab.
Aus was soll diese dunkle Materie denn bestehen? Und die dunkle Energie?Ich schliesse mich dieser Frage an. Ausserdem erlaube ich mir festzustellen: Ich habe in Deutschland gelernt, daß zuerst die Damen und dann die Herren angesprochen werden. Robinson
Der COSMOS-Survey ist die umfangreichste Himmelsdurchmusterung, die mit dem Weltraumteleskop Hubble bislang gemacht wurde. Jetzt analysierten Astronomen diese Daten und erstellten so eine dreidimensionale Karte der Dunklen Materie im Weltall. Die auf diese Weise gefundene Verteilung passt ausgezeichnet zu bisherigen Modellen über die Entstehung von Strukturen im Universum.
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Verteilung der dunklen Materie in Blickrichtung des Hubble-Teleskops (COSMOS-Feld). Um die Daten zu gewinnen, teilten die Forscher das COSMOS-Feld in verschiedene Altersschichten ein (vergleichbar den Schnitten durch Gesteinsschichten in der Geologie). Das Alter der Schichten lässt sich aus der Rotverschiebung der beobachteten Galaxien ableiten. Die drei oben gezeigten Schichten stellen also das Universum zu verschiedenen Zeiten in der Vergangenheit dar. Aus der Wechselwirkung der dunklen Materie mit Licht konnte das Wissenschaftlerteam die Verteilung der dunklen Materie berechnen.
Bild: NASA, ESA und R. Massey (California Institute of Technology)
Über 80 Prozent der gesamten Masse des Universums bestehen wahrscheinlich aus dunkler Materie. Sie sendet keine elektromagnetische Strahlung wie etwa sichtbares Licht aus. Nur durch Gravitation kann sie mit normaler baryonischer Materie oder mit Licht wechselwirken. Und genau diese Eigenschaft nutzte das Wissenschaftlerteam aus, um die dreidimensionale Verteilungskarte der dunklen Materie zu zeichnen. Die Karte bestätigt die Standardtheorie zur Rolle der dunklen Materie. Astrophysiker betrachten sie nämlich als Gerüst des Universums. Ursprünglich war sie gleichmäßig verteilt, später verdichtete sie sich in manchen Bereichen. Diese Stellen mit besonders viel dunkler Materie ziehen durch ihre stärkere Gravitation die sichtbare Materie an, so dass sich diese zusammenballt. So entstehen Sterne, Galaxien und ganze Galaxienhaufen.
Die jetzt erstellte Karte zeigt ein über das Universum verteiltes Netz dunkler Materie. An manchen Orten ist die dunkle Materie jedoch sehr dicht - und genau an diesen Stellen befinden sich die Galaxien und das heiße Gas der normalen Materie. Diese Verteilung der Materie im Universum zeigt, dass die baryonische Materie der dunklen Materie folgt.
Die Daten, die die Forscher für die Landkarte verwendeten, stammen vom Weltraumteleskop Hubble. Im Rahmen des Cosmic Evolution Survey (COSMOS) hat Hubble einen verhältnismäßig großen Ausschnitt des Weltalls hochaufgelöst abgebildet, nämlich 1.6 Grad im Quadrat. Dieser Ausschnitt, das COSMOS-Feld, hat eine Größe von achtmal der Fläche des Vollmonds und ist damit der bisher größte auf diese Weise vermessene Ausschnitt des Alls. Dabei ist eine umfangreiche Sammlung sehr detaillierter Bilder von einer halben Million Galaxien entstanden. Und weil die Gravitation der dunklen Materie das Licht dieser Galaxien ablenkt, konnten die Forscher im Umkehrschluss aus der Gestalt der Galaxien auf die Verteilung der dunklen Materie schließen.
Die Methode, die sie dabei verwendeten, beruht auf dem schwachen Gravitationslinseneffekt. Der Effekt lässt sich durch eine einfache Analogie erklären: Wenn Licht durch eine Milchglasscheibe mit aufgerauter Oberfläche, wie zum Beispiel bei Badezimmerfenstern, fällt, wirft es ein charakteristisches Muster an die Wand. Dieses Muster gibt Aufschluss darüber, wie die Oberfläche des Glases strukturiert ist. Auf ganz ähnliche Weise haben die Astrophysiker aus der Gestalt der Galaxien die Verteilung der dunklen Materie bestimmt.
Doch nicht nur dunkle Materie, sondern auch baryonische Materie, wie zum Beispiel ein Stern oder eine Galaxie, lenkt das Licht ab. Im Gegensatz zur dunklen Materie sind die Sterne der Galaxien sichtbar, aus Farbe und Entfernung konnten die Wissenschaftler deshalb auf deren Masse schließen. Unter der Leitung von Günther Hasinger und seiner Gruppe am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik wurde das COSMOS-Feld auch mit dem XMM-Newton Teleskop der ESA durchmustert. Dieses Teleskop misst die Röntgenstrahlung von heißem Gas im Universum, also die baryonische Materie, die sich an den Orten zusammenballt, wo besonders viel dunkle Materie vorhanden ist.
Das von Alexis Finoguenov am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik erstellte Röntgenbild hatte für das Kartografierprojekt einen besonderen Wert: Es bestätigte die Verteilung der baryonischen Materie vollkommen unabhängig von den Messungen des Gravitationslinseneffektes und half damit, die verwendete Methode zu eichen.
DUNKLE ENERGIE
Vakuum beschleunigt kosmische Expansion
von Rainer Kayser
17. Januar 2007
Die Expansion des Universums wird durch eine geheimnisvolle "Dunkle Energie" beschleunigt. In den vergangenen Jahren haben die Physiker sich eine Vielzahl von Theorien ausgedacht, um diese Dunkle Energie zu erklären. Beobachtungen ferner Supernovae - explodierender Sterne - zeigen nun, dass vermutlich die einfachste Erklärung die richtige ist: Es ist das Vakuum selbst, dass die Expansion mit einer Art innerer Spannung antreibt.
In zwei zur Veröffentlichung im Fachblatt Astrophysical Journal eingeschickten Aufsätzen präsentiert die internationale ESSENCE-Collaboration die Beobachtungen von insgesamt 60 Supernovae innerhalb von vier Jahren, sowie die Auswertung und Interpretation der Daten. Supernovae eines bestimmten Typs eignen sich besonders gut zur Vermessung des Universums: Sie sind eine Art "Standardkerzen", aus deren Helligkeit die Astronomen ihre Entfernung bestimmen können.
Aus der Vermessung vieler Supernovae in unterschiedlichen Entfernungen - und damit unterschiedlichen kosmischen Zeitaltern - können die Forscher dann die Expansionsgeschichte des Universums rekonstruieren. Der Verlauf der kosmischen Expansion wiederum hängt von den Eigenschaften der Dunklen Energie ab. Unterschiedliche theoretische Modelle für die Dunkle Energie liefern also auch unterschiedliche Vorhersagen dafür, wie die Expansion in der Vergangenheit verlaufen ist.
Am ESSENCE-Projekt sind Astronomen aus aller Welt und die größten Sternwarten Europas und Amerikas beteiligt. Aufgespürt wurden die 60 Supernovae mit einem Teleskop des Cerro-Tololo Interamerican Observatory, für die weiteren Messungen nutzten die Forscher das Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO, das Magellan-, das Keck- und das Gemini-Teleskop.
Die ESSENCE-Beobachtungen zeigen, dass der Verlauf der kosmischen Expansion am besten mit der Vorstellung übereinstimmt, dass die Energie des Vakuums für die Zunahme der Expansion verantwortlich ist. Die Dunkle Energie macht 74 Prozent des Universums aus, 22 Prozent entfällt auf die so genannte Dunkle Materie - eine bislang unbekannte Art von Elementarteilchen. Lediglich vier Prozent des Kosmos bestehen aus der normalen, uns aus dem Alltag vertrauten Materie.
Und hier wieder mal was über Dunkle Energie:
Zitat:
Auf der Jagd nach der Dunklen Energie
Sterne, Staub und Gasmassen haben eine enorme Masse - deshalb müssten sie sich eigentlich gegenseitig anziehen. Doch stattdessen streben sie in großer Geschwindigkeit auseinander. Treibende Kraft ist ein geheimnisvoller, weitgehender unerforschter Stoff: Die Dunkle Energie. Ein neues Röntgenteleskop im All soll nun das Rätsel um die mysteriöse Macht lösen.
eine Treibende Kraft in Betracht zu ziehen, kann durchaus auch das Quantenvakuum in der kosmologischen Konstante ein Zuhause haben, welches jedoch noch weitestgehend unerforscht ist.
Wenn also die Hintergrundstrahlung auch "Hintergrundteilchen" sind warum sucht man dann noch eine "dunkle materie"?
Meine Güte, jeden Tag eine neue Sensation..:oDabei erzähle ich euch nicht mal Hälfte von dem was ich mir täglich zusammen spinne :D ;D ::) aber wie sagst du so schön?
OK, fantasieren ist durchaus erlaubt...
Krakau/Wien - Eine Galaxie ohne Dunkler Materie, diese Entdeckung stellt Wissenschafter derzeit vor ein großes Rätsel. Völlig abweichend von den "üblichen" Verhältnissen im restlichen Weltall konnten bei dem rund 15 Millionen Lichtjahre entfernten Spiralnebel NGC 4736 (M 94) keine Anhaltspunkte gefunden werden, die auf Vorhandensein jenes ominösen Nichts' hindeuten.
warum ist dann nach heutigen Messungen die Wirkung der dunklen Materie an die Orte der normalen Materie gekoppelt? Warum wirkt diese Fernwirkung nicht stochastisch oder gleich verteilt überall im Universum?
Flares, verursacht von Dunkler Materie
Manche solare Flares werden vielleicht durch Elementarteilchen ausgelöst, die einen größeren Anteil der Dunklen Materie ausmachen könnten.
https://www.raumfahrer.net/flares-verursacht-von-dunkler-materie/ (https://www.raumfahrer.net/flares-verursacht-von-dunkler-materie/)
Diese Beobachtung verdeutlicht also, dass auch Teilchen Dunkler Materie untereinander so gut wie nicht wechselwirken (außer über die Gravitation).
kann man das so verstehen, dass die normale Materie durch direkte Kollisionen und Reibung sich gegenseitig beeinflusst und gebremst hat, während die ominöse Dunkle Materie nicht solchen Wechselwirkungen zwischen sich selbst und auch mit der anderen Materie unterliegt?
Ja, so würde ich das auch verstehen. Was ich ein bißchen seltsam finde, ist, dass es auf dem Bild fast so aussieht, als wären die Dunkle Materie-Wolken auch von der Gravitation kaum beeinflusst.
Wie Jerry schreibt, wäre es sicher interessant den Cluster in ein paar Millionen Jährchen erneut zu betrachten.
Ich wollte in ein paar Millionen Jahren schauen ;).
...
Das 46G Gramm leiche Gerät enthält einen Szintillator (http://de.wikipedia.org/wiki/Szintillator) aus Bismut (http://de.wikipedia.org/wiki/Bismut), germinate (?) und Sauerstoff. Das Gerät arbeitet bei Temperaturen um den absoluten Nullpunkt (-273,14°C).
...
[...] Dunkles Licht für den Träger des dunklen Äquivalents der elektromagnetischen Kraft ... ;).
Wenn ich das lese bekomme ich einen Lachkrampf ;D
Jetzt gibts nicht nur Dunkle Materie sondern auch noch Dunkle Kräfte.
Mit so einem Physikverständnis will ich nichts zu tun haben.
Das dumme is nur die Leute glauben auch noch den Quatsch.
Das ist doch keine Sache von Glauben oder Nichtglauben! Die Physiker, Astrophysiker und Astronomen berechnen mit ihren kosmologischen Modellen das Universum, und wenn die Berechnungen nicht stimmen, wissen sie, dass die Modelle verbessert werden müssen.Deshalb muss man doch aber nichts erfinden was man nicht sehen kann und ihm alle die Eigenschaften geben die man noch braucht, damit das kosmologische Model hinhaut.
Doch denn es können immer nur Teilchenpaare entstehen eines das negativ geladen ist und eines das positiv elektrisch geladen ist.
Habt ihr das nicht an meiner Theorie der Elektrisch geladenen Schwarzen Löcher bemängelt bei denen auch ein elektrisches Feld aus dem Nichts entsteht?
In’n Fall vun de Stringtheorie mutt dat dat Graviton dwangslöpig geven. Bi de Loop-Quantengravitatschoon is dat nich ganz so klor. Beid Theorien sünd bit hüüt noch nich wiet noog utklamüstert, dat man jem dör Experimenten wedderleggen oder bewiesen künn. Dorüm blifft de Fraag, of dat en Deelken för’t Övermiddeln vun de Gravitatschoonskraft gifft oder nich, ok wieterhen ahn Antwoort.;D
Bei den zwei bislang rein hypothetischen Kandidaten einer Theorie der Quantengravitation, der Stringtheorie und der Loop-Quantengravitation, ergibt sich die Existenz eines Gravitons im Falle der Stringtheorie zwangsläufig, die Lage in der Loop-Quantengravitation ist weniger klar. Beide Theorien sind bislang nicht so weit entwickelt, dass sie experimentell bestätigt oder widerlegt werden könnten. So ist die Frage nach der Existenz eines Teilchens, das die Gravitationskraft trägt, weiter offen.8)
"Mit der Verdichtung und Erwärmung des Gases steigt auch sein innerer Druck, der früher oder später schließlich der Gravitation Einhalt gebietet. Der Kollaps des Gases gerät ins Stocken, ganz wie im Fall der Dunklen Materie.
[...]
Im Gegensatz zur Dunkle Materie kann das Wasserstoffgas in dieser Situation einen Joker ziehen und sich eines simplen Mechanismus bedienen: Es kann kühlen!"
"[!] In baryonischen Gasen und Dunkler Materie gilt:
Temperatur = ungeordnete Bewegung der Teilchen.
Diese ungeordnete Bewegung der Teilchen erzeugt einen inneren Druck, der sich einem Kollaps entgegenstellt."
[...]
"Angetrieben von ihrer Eigengravitation schreitet der Kollaps der überdichten Region voran, während gleichzeitig Dichte und Druck steigen. Das geht so lange, bis der interne Druck dem Kollaps der Wolke Einhalt gebietet. Es stellt sich ein stabiles Gleichgewicht ein. [...] Solche Objekte heißen in der Astronomie Halos, Dunkle Materie Halos oder am häufigsten Dunkle Halos."
Und die normale Materie hat eine Temperatur von 2,7K und das obwohl es Sterne gibt die Strahlung aussenden.
Denn DM wird ja nicht von Strahlung erwärmt weil sie nicht mit ihr wechselwirkt.
Du setzt damit natürlich voraus, dass Dunkle Materie sich aneinander reiben oder miteinander kollidieren kann.Das setzen ja schon die Wissenschaftler voraus, die sagen, dass der Gasdruck einem Kollaps entgegenwirkt.
Warum sollte das Gas nicht immer weiter abkühlen?
Erstens müßte die dunkle Materie, seit dem Urknall, auf ebenfalls 2,7K abgekühlt worden sein.
Einfach nur wegen der Langen Expansion des Alls.
Außerdem können Gase auch durch Reibung oder Kollisionen Energie verlieren.
Ich versuchs mal zu erklären.
Nehmen wir mal an wir haben 3 dunkle Teilchen mit gleicher Geschwindigkeit.
Zwei der Teilchen fliegen von einer Seite auf das dritte Teilchen zu und kollidieren mit ihm.
Beim Aufprall geben die Zwei Teilchen Energie an das dritte ab.
die zwei Teilchen werden langsamer und kälter und das dritte Teilchen schneller.
Das dritte Teilchen ist nun sehr schnell und kann aus dem Gravitationspotential der Wolke entkommen.
Die beiden anderen Teilchen sind kälter geworden und können sich deshalb noch dichter zusammenziehen.
Das kann man ewig fortsetzen bis zum Absoluten Nullpunkt undr sich aus dem Gas feste Körper gebildet haben.
Wie wahrscheinlich ist das denn, bei einer riesigen Menge an Teilchen? Statistische Wahrscheinlichkeit ist da doch meinem Bauchgefühl nach schon fast unter 0 Wieviel normale Materie hat den genau sowas durch diesen Prozess schon geschafft?!Bei Kugelsternhaufen geschieht Das aber genau so, bloß eben in größerem Maßstab.
Ich bestreite ja gar nicht, dass ein Dunkle Materie Teilchen nicht einem solchen Halo entkommen kann, kann es unter Umständen sicherlich. Aber auf das Gesamtsystem dürfte es nur minimal Einfluss haben. Zumal von außen sicherlich auch Teilchen mit netten Geschwindigkeiten hinzu kommen unter Umständen die Teilchen, die nach einer Kollision mit 2 anderen Teilchen soviel Energie bekommen haben, dass sie aus ihrem Halo ausbrechen konnten ... und irgendwann direkt mitten in einen neuen, unseren hier besprochenen, Halo fliegenDas Teilchen muss aber durch den Raum zwischen den Verdichtungen und kann dort wieder an kalte Teilchen Energie verlieren, die zwischen den Verdichtungen umherfliegen.
Bei Kugelsternhaufen geschieht Das aber genau so, bloß eben in größerem Maßstab.
Durch nahe Vorbeiflüge der Sterne untereinander werden Sterne aus dem Kugelsternhaufen geschleudert und nehmen Energie mit, was zur Folge hat , dass sich der Haufen dichter zusammenzieht. :P
Das Teilchen muss aber durch den Raum zwischen den Verdichtungen und kann dort wieder an kalte Teilchen Energie verlieren, die zwischen den Verdichtungen umherfliegen.
Ok, weiß ich nichts von. Ist das definitiv immer so? Hast du da irgendwie eine Beispielquelle dafür, damit ich mich auch kurz damit näher befassen kann?Da habe ich leider keinen Artikel mehr dazu. Ich habs aber vor einem Jahr mal in einem Artikel gelesen.
Btw. was mir auffällt, ist dass du doch, wenn man das Gesamtsystem betrachtet, du eher eine Expansion beschreibst, oder? Ich mein, du gehst davon aus, dass ständig Teilchen rausgeschmissen werden (müssten zumindestens, wenn du sie so abkühlen willst). Die Wolke als Summe aller Teilchen, die anfangs drinnen waren breitet sich somit aus
[1. Wenn du schon davon ausgehst, dass so ein Teilchen außerhalb von einer Verdichtung auf ein anderes trifft und seine Energie abgibt, dann ist es doch wesentlich wahrscheinlicher, dass es das bereits innerhalb der Verdichtung tut und somit gar nicht erst rauskommt.
/quote]
Wenn das Teilchen es in der Verdichtung tut, kühlt die Wolke nicht. Das ist klar.
Ich rede ja nur von den Teilchen die rauskommen.
Wenn nur Wenige rauskommen kühlt die Wolke eben langsamer.
mfG René
1) Wir hatten die Phase, da war der Innere Druck der Gravitation unterlegen und die Phase, da war er ihr ebenbürdig. Er muss aber stärker sein, um Teilchen im nennenswerten Maßstab rausschmeißen zu können, richtig?
2) Die Teilchen die rausgeschmissen werden, nehmen ihre Masse mit. Das verändert, sollten den Teilchen im großen Maßstab entkommen können, doch auch die Gravitationswirkung der Wolke + Umgebung, oder? Es befinden sich immer mehr Teilchen außerhalb der Wolke, die ihrerseits aber nach wie vor gravitativ mit den Teilchen in der Wolke in Wechselwirkung stehen. D.h. je mehr Teilchen außerhalb sind, desto schwächer ist das Gravitationspotential der Wolke selbst (und somit ist ihre Fähigkeit die Teilchen weiter zusammenzuziehen schwächer, weswegen ein geringerer Innerer Druck ausreicht um das zu kompensieren), und desto stärker ist das, der Teilchen außerhalb, die dann quasi den Kern/die Wolke außeinanderziehen, bzw zumindest einer Verdichtung entgegenwirken
Der Innere Druck fällt und trotzdem können besonders schnelle Teilchen entkommen.Bleibt die Frage, wieso sich die Wolke dann überhaupt verdichtet hat, am Anfang, bei geringerer Gravitationswirkung wäre es ja viel einfachher gewesen zu entfliehen, bzw gar nicht erst reinzufallen. Ich bleibe bei der Meinung, dass die paar Teilchen, die dann später noch entfliehen könnten, eventuell, keine Auswirkungen auf die Gesamtmasse der Wolke haben.
Wenn das stimmen würde, dann würden sich ja garnicht erst Wolken bilden.
Die Dunkle Materie wäre im ganzen Universum homogen verteilt.
Ich hab gehört,dass da die äußeren Arme durch ihre langsamere Bewegung eine höhere Gravitation bestitzen
Dunkle Materie ist ein Name für ein Phänomen, das man nicht erklären kann. Dabei geht es z.B. um die Rotationsgeschwindigkeit in Galaxien, die nicht mit der Vorhersage übereinstimmt:Übrigens muss ich jedesmal an dieses Phänomen denken, wenn ich über die Pioneer-Anomalie lese.
(https://images.raumfahrer.net/up013733.png)
Ob da wirklich unsichtbare (=dunkle Materie) ist oder ob das Gravitationsgesetz falsch ist, konnte bisher nicht geklärt werden.
Nachtrag: Da war jemand schneller. ;) In jedem Fall ein guter PR-Name, jeder denkt sofort an an Starwars. ;D
Ah spannend. Wenn wir von dunkler Materie sprechen, reden wir da wirklich von Materie oder einfach nur von irgendwas, was Gravitation hat? Ich frage das, weil wir ja die Gravitation bisher nicht wirklich verstanden haben.
Wo wir schon dabei sind, wie will das AMS-2 eigentlich dunkle Materie nachweisen?
Hallo spacerJa, man könnte sagen, es sind mehr Positronen, als man erwartet hat.
gibts zu dem Positronenüberschuß auch einen Link?
Wie ist das zu verstehen?
Gibt es mehr Positronen als Elektronen in der Kosmischen Strahlung?
Oder sind da einfach mehr Positronen als man erwartet hat?
Es gibt aber auch noch andere mögliche Ursachen als den WIMP-ZerfallJa Antimateriesterne in der Milchstraße :D
Bis jetzt konnte mir noch niemand die "Unendlichkeit" des Universum (ich bin Star Trek Fan ;) ) erklären, weil was kommt danach? Wo ist Raum? Was ist Raum?
Stellt Euch jetzt also vor, Ihr entfernt Euch da. Da bleibt nichts zurück wo man sagen könnte, dort ist Raum. Der Weltraum ist keine Blase mit einer festen Grenze. Zwar bewegen sich Galaxien. Aber nur da, wo sie sind, kann man auch von Raumzeit sprechen.
Und wie erklärst du dir, dass diese Idee von der modernen Physik und Astronomie nicht ernsthaft diskutiert wird?
Dunkle Materie: Meiner Meinung nach schwimmt unsere sichtbare Materie oder jene die wir als solche wahrnehmen können in oder auf der von uns als dunkle Materie bezeichneten Masse. Möglicherweise suchen wir nach einem nicht vorhandenen Teilchen. Kann dunkle Materie einfach Raum sein? Raum der sich krümmt und "windet" an dessen Struktur sich Gallaxien festsetzen, verankern, durch ihre Massen an ihm zerren und so das Universum (ver)formen? Gallaxien sich parasitär durch das Medium Raum "fressen"?
The pair analyzed gamma ray data collected over the last three years by the Fermi telescope to measure the number of photons in the dwarf galaxies. From the number of photons, the Brown researchers were able to determine the rate of quark production, which, in turn, allowed them to establish constraints on the mass of dark matter particles and the rate at which they annihilate.
Die Forscher berichten, das die Dunkle Materie eine Masse von mehr als 40 Giga-Elektronenvolt haben muß.
Die beiden Wissenschaftler haben anhand der Gamma ray-Daten die Anzahl der Photonen in den Zwerggalaxien gemessen.
Aus der Anzahl der Photonen waren die Forscher der Brown University in der Lage, die Rate der Quark-Entstehung zu bestimmen, welche ihnen wiederum erlaubte, die Einschränkungen der Masse der Teilchen der Dunkle Materie und die Geschwindigkeit mit der sie vernichten zu bestimmen.?
womit annihiliert sich Dunkle Materie? mit sich selbst? mit normaler Materie? oder Anti-Dunkle Materie?
Die baryonische Antimaterie ist ja schon lange weg...
Hallo
Was wäre denn falsch dran, zu glauben die beobachteten Photonen stammen von Materie-Antimaterieannihilation und nicht von dunkler Materie?
Schwerer Schlag für die Theorie der Dunklen Materie?
Wenn man dafür das erste Indiz hätte ...Gerade eben im Physik Journal (Mai-Ausgabe) gelesen: J. Kentosh und M. Mohageg von der California State University haben die GPS-Zeitsignale analysiert. Diese werden aufgrund der Bewegung relativistisch korrigiert. Allerdings lässt sich den beiden zufolge eine Abhängigkeit von der Erdentfernung feststellen, die durch die relativistische Korrektur nicht erfasst wird. Als mögliche Erklärung wird eine ortsabhängige Planck-Konstante h vorgeschlagen.
Als Erklärung dazu dient die dunkle Materie, die, wenn sie einen bestimmte verteilung hat, das zu beobachtende Bewegungsmuster der galaktischen Sterne darstellen kann.
Nun hat man offensichtlich im Unkreis von bis zu 13.000 Lichtjahren keine dunkle Materie nachweisen können. das heißt, die beobachteten Sterne bewegen sich innerhalb dieses Volumens derart, dass hier keine dunkle Materie im Spiel ist. Nun ist so ein Volumen nicht zu vernachlässigen, vor allem, wenn postuliert wird, dass die dunkle Materie 80% der gesamtmasse ausmachen sollte.
Kannst Du das irgendwie näher erläutern? So klingt es nur seltsam...
Wer will denn dann noch den Überblick behalten können?! ::)
Wer will denn dann noch den Überblick behalten können?! ::)
Vielleicht hilft das:
http://www.particlezoo.net/index.html (http://www.particlezoo.net/index.html)
:D
Ziel der NASA ist es, Fermi noch 5 Jahre zu betreiben (5 sind schon rum), das wird wohl schon lang genug sein, um den Nachweis zu führen
Was nicht meßbar ist, existiert wahrscheinlich auch nicht.
Was nicht meßbar ist, existiert wahrscheinlich auch nicht. Wenn eine Theorie nur aufgrund ominöser dunkler Etwasse aufrecht erhalten werden kann, dann ist es viel wahrscheinlicher, daß die Theorie nicht stimmt. Es wäre wahrlich nicht die erste Theorie, die sich als falsch entpuppt.
Eine Theorie sollte nie zum Dogma werden, Scheuklappen schränken die Sicht ein.
Offenbar war das ein recht guter Beitrag zur Diskussion, denn die verläuft jetzt nach monatelanger Stille erstaunlich rege. ;)
Ich habe geschrieben, daß es eben keine Erkenntnisse gibt, welche die vermutete dunkle Materie bestätigen. Und aus jahrelanger vergeblicher Suche Rückschlüsse gezogen. Offenbar war das ein recht guter Beitrag zur Diskussion, denn die verläuft jetzt nach monatelanger Stille erstaunlich rege. ;)
Lange war es hier still, da werfe ich mal ein paar Gedanken in die Runde. :)Hervorhebung von mir
Wie lange sucht man jetzt schon erfolglos nach dunkler Materie? Zehn Jahre? Was ist die einfachste Erklärung dafür? Es gibt keine dunkle Materie und wohl auch keine dunkle Energie.
Was nicht meßbar ist, existiert wahrscheinlich auch nicht. Wenn eine Theorie nur aufgrund ominöser dunkler Etwasse aufrecht erhalten werden kann, dann ist es viel wahrscheinlicher, daß die Theorie nicht stimmt. Es wäre wahrlich nicht die erste Theorie, die sich als falsch entpuppt.
war das ein recht guter Beitrag
Deine Gedanken zu dem Thema sind milde gesagt, ein Versuch des Labberns.
Du hast dich hier aufgebaut und behauptet, da man nach zehn Jahren der Suche nicht gefunden hat, müsse die Hypothese der Dunken Materie falsch sein. Wie soll man so etwas ernst nehmen können?
Die Erklärung, dass eine unsichtbare Materie an der sichtbaren zerrt unter Beibehaltung des bekannten Gravitationsgesetzes, ist jedenfalls plausibler als die, dass es modifizert werden muss
Lange war es hier still, da werfe ich mal ein paar Gedanken in die Runde. :)
Wie lange sucht man jetzt schon erfolglos nach dunkler Materie? Zehn Jahre? Was ist die einfachste Erklärung dafür? Es gibt keine dunkle Materie und wohl auch keine dunkle Energie.
Was nicht meßbar ist, existiert wahrscheinlich auch nicht. Wenn eine Theorie nur aufgrund ominöser dunkler Etwasse aufrecht erhalten werden kann, dann ist es viel wahrscheinlicher, daß die Theorie nicht stimmt. Es wäre wahrlich nicht die erste Theorie, die sich als falsch entpuppt.
Ich habe behauptet, daß muß so sein? Falsch. Es sind die Verfechter der dunklen Materie, die behaupten es muß so sein. Ich bezweifle das lediglich. Das ist schon alles, hat aber offenbar explosive Wirkung.
Kennst du Ockhams Rasiermesser? (http://de.wikipedia.org/wiki/Ockhams_Rasiermesser)
Die Entwicklung vom ptolemäischen Weltbild bis zu den heutigen Ansichten zeigt sehr schön, wie immer wieder vermeintlich richtige Theorien von neuen besseren abgelöst werden.
Beim ptolemäischen Weltbild kam das Ende mit immer genaueren astronomischen Beobachtungen, die immer größere Abweichungen der Position diverser Himmelskörper, vor allem der Planeten, von den vorhergesagten Positionen ergaben. Das wurde dann mit Hilfskonstrukten wie Epizyklen erklärt. Epizyklen gibt es nicht.
Derzeit haben wir ein vergleichbares Problem. Galaxien müssten eigentlich durch die Rotation zerfetzt werden, aber dem ist nicht so. Das wird jetzt mit dunkler Materie erklärt. Vielleicht. Vielleicht auch nicht. Vielleicht ist es bald wieder soweit und eine neue bessere Theorie löst die alte ab.
Ich muß nicht selber eine eigene detailierte Hypothese aufstellen, um dies in Betracht zu ziehen. Wenn du aber unbedingt eine hören willst, wie wäre es, wenn Elektromagnetismus die Galaxien (zusätzlich) zusammenhält? Der ist wesentlich stärker als Gravitation. Wohlgemerkt, ich behaupte nicht, daß es so ist. Ich halte es nur für eine Möglichkeit.
Wieviel braune Zwerge müsste es eigentlich geben, damit die Rechnung mit simpler baryonischer Materie aufgeht? Wahrscheinlich zu viele...
Sicher, du bietest es uns nur als "einfachste Erklärung" an, aber so geht das eben nicht. Die Dunkle Materie ist eine Arbeitshypothese, die recht gut funktioniert und einiges erklärt, aber natürlich noch keine gesicherte Theorie. Wenn du der Meinung bist, dass sie nicht stimmt, dann her mit etwas besserem.
Und wieso verwirfst du die Dunkle Energie gleich mit? Die beiden Dinge haben möglicherweise ziemlich wenig miteinander zu tun.
Das ist leider falsch! Die Physiker und Astronomen haben diese Hypothese aufgestellt, um die Beobachtungen zu erklären, und versuchen seither, Belege dafür zu finden. Das hat ja auch schon funktioniert.
Major Tom, jetzt komm uns nicht mit Ockham.
ZitatBeim ptolemäischen Weltbild kam das Ende mit immer genaueren astronomischen Beobachtungen, die immer größere Abweichungen der Position diverser Himmelskörper, vor allem der Planeten, von den vorhergesagten Positionen ergaben. Das wurde dann mit Hilfskonstrukten wie Epizyklen erklärt. Epizyklen gibt es nicht.
Derzeit haben wir ein vergleichbares Problem. Galaxien müssten eigentlich durch die Rotation zerfetzt werden, aber dem ist nicht so. Das wird jetzt mit dunkler Materie erklärt. Vielleicht. Vielleicht auch nicht. Vielleicht ist es bald wieder soweit und eine neue bessere Theorie löst die alte ab.
Reden wir darüber, sobald der Fall eintritt, ja?
ZitatIch muß nicht selber eine eigene detailierte Hypothese aufstellen, um dies in Betracht zu ziehen. Wenn du aber unbedingt eine hören willst, wie wäre es, wenn Elektromagnetismus die Galaxien (zusätzlich) zusammenhält? Der ist wesentlich stärker als Gravitation. Wohlgemerkt, ich behaupte nicht, daß es so ist. Ich halte es nur für eine Möglichkeit.
Doch, genau das musst du! Die Dunkle Materie ist eine gute Hypothese, die Ergebnisse liefert und für die es Belege gibt. Solange es nichts besseres gibt, wird man daran festhalten. Elektromagnetismus ist übrigens über kosmische Distanzen leider viel zu schwach, um als Erklärung dienen zu können.
Ich muß keine eigene Hypothese aufstellen, wenn ich eine andere kritisiere und zum diskutieren schon gar nicht. Wieviele Filmkritiker drehen selber Filme? ::)
Ich bin kein Freund dunkler Etwasse. Ich lasse mich aber gerne von deren Existenz überzeugen.
Ja, wie bei den Epizyklen. ;)
Es passt aber so gut. :)
Muß ich? Siehe oben. Der Elektromagnetismus war auch nur ein Beispiel, das mir so auf die Schnelle eingefallen war.
HADES und die Suche nach der Dunklen Materie
Das negative Resultat der aktuellen HADES-Experimente haben ergeben, das ein möglicher Kandidat für die Dunkle Materie, das Dunkle Photon, auch U-Boson genannt, zunächst ausscheidet. Weitere Infos sind auf deutsch in den Links nachzulesen.
[...]
Obwohl so lange gesucht wird, wundere ich mich, dass nicht Einsteins Idee zur Gravitation beschleunigter Massen doch wenigstens als Hypothese neben die dunkle Materie gestellt wird!? Er nannte es Gravitomagnetismus. Nur weil er nie geglaubt oder damals laut zu hoffen gewagt hätte, dass es supermassereiche schwarze Löcher gibt, hat er ihn (GM) für zu klein im Wirkungradius beschrieben. Nun sind die Monster aber sogar als alltäglich entdeckt worden, die diesen GM deutlich hervorbringen. Der Witz daran ist, dass der Raum durch GM zu 1/r gekrümmt ist, was zentrumnah nicht auffällt, da die träge Masse (1/r²) des S.L. alles überdeckt. Zum Rand der großen Galaxien hin kommt die geringere Raumkrümmung zum tragen und da sorgen die „unnormalen“ Radialgeschwindigkeiten für Verwunderung.
Für mich ist genau die 3. Möglichkeit die wahrscheinlichste in großen S.L. Dort ist Platz für Materie im Orbit, die fast c schnell ist. Da die Effekte lange stabil sind, muss auch so ein Orbit stabil möglich sein. Für die daran beteiligten Teilchen ist die Kreisbahn eine unendliche Gerade.
... das 400-fache der sichtbaren Masse notwendig ist, um den Haufen gravitativ zusammenzuhalten. Seine Hypothese, dass diese fehlende Masse in Form Dunkler Materie vorliege, stieß seinerzeit in der Fachwelt auf breite Ablehnung.Quelle: Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Materie#Beobachtungsgeschichte)
ZitatIch bin kein Freund dunkler Etwasse. Ich lasse mich aber gerne von deren Existenz überzeugen.
So ein Pech, dass die Physiker das nicht Helle Materie und Helle Energie genannt haben.
Aber weißt du was? Die Namen kann man noch ändern, wenn man mehr Hinweise gefunden haben wird und zum Schluss kommt, dass er partout nicht passt.
ZitatJa, wie bei den Epizyklen. ;)
Du immer mit deinen Epizyklen! :(
Die haben auch bis zu einem gewissen Grad funktioniert, richtig. Und die Alternative, die Kopernikus vorgestellt hat, konnte sich nicht durchsetzen, weil sie keine besseren Ergebnisse geliefert hat. Erst Kepler hat eine bessere Alternative geliefert. Aber das ist keine Sache von Glauben oder Nichtglauben. Wenn das aktuelle Modell keine guten Ergebnisse liefert, dann muss man es verbessern oder ein neues an seine Stelle setzen, dass dann besser funktioniert. Die Dunkle Materie ist ein elegantes Modell, dass nur einen Haken hat: Man weiß noch nicht, woraus die fehlende Materie genau besteht. Deswegen ist es auch noch keine Theorie.
Ich hätte dir eigentlich mehr Niveau zugetraut. :(
Eben. Wenn man sich aber Texte ansieht, die sich mit dem Thema Dunkle Materie (teils nur beiläufig in einem anderen Zusammenhang) befassen, dann gewinnt man schnell den Eindruck, daß es bereits in Stein gemeißelt ist. Das ist eigentlich auch schon alles, was mich daran stört.
Einigen wir uns darauf, daß Dunkle Materie nur eine Möglichkeit ist, für die es derzeit keinen Beweis gibt. Mehr will ich doch gar nicht. :-\
Ich hätte dir eigentlich mehr Niveau zugetraut. :(
Beschwer dich nicht. Du hast mit den "dunklen Etwassen" angefangen
Können wir uns hierauf einigen?
Die Dunkle Materie ist die zurzeit beste Hypothese zur Erstellung eines Modells, um die Bewegungen der beobachtbaren Materie im Kosmos zu erklären. Die Gravitationsgesetze nach Newton und Einstein bleiben dabei unverändert.
Und vegiss nicht, ..., was die Dunkle Materie aller Wahrscheinlichkeit nach ist: WIMPsOder wie wäre es mit WISPs?
Was ist eigentlich Dunkle Materie?
Aber ich verstehe es immer noch nicht. Was ist eigentlich Dunkle Materie?
Dunkle Materie ist doch ganz einfach !ja richtig, aufgrund der Schwerkraft wissen wir das sie da ist, aber die Frage ist:
....
Insgesamt besteht unser Universum aus etwa 5% Materie, 23% dunkler Materie.......
ja richtig, aufgrund der Schwerkraft wissen wir das sie da ist, aber die Frage ist:
Was ist es?
Die 5% Materie kann man wunderbar betrachten von dem Rest sieht man nichts in keinem Spektrum.
Warum sieht man nichts davon?
Grüße
Wotan
Danke für diese Frage, ich denke das die Frage nach dem sehen der richtige Ansatzpunkt ist.
Wotan, dazu eine Gegenfrage: Was ist "Sehen"?
Man könnte natürlich auch mal zum Nutzen der Diskussion das "...sehen" von Wotan als Synonym für "nachweisen bzw. für unsere Sinne faßbar machen" akzeptieren.Es ist aber auch wichtig, die Begriffe klar zu trennen und nicht alles in einen Hut zu werfen. Sehen, mit den Sinnen erfassen und nachweisen sind drei verschiedene Dinge. Sehen ist ein optischer Prozess und kann nur funktionieren, wenn das zu sehende Objekt mit Licht (d.h., elektromagnetisch) wechselwirkt. Für "mit den Sinnen erfassen", das wäre also sehen, hören, riechen, fühlen und schmecken, gilt das gleiche, denn Mechanik und Chemie basieren letztlich auf elektromagnetischen Wechselwirkungen. Nachweisen (evtl. unter Zuhilfenahme von Technik) ist allgemeiner, dazu muss das nachzuweisende Objekt nur auf irgendeine Weise (nicht unbedingt elektromagnetisch) mit seiner Umgebung wechselwirken. Salopp gesagt: Jedes Objekt, das irgendwas macht, kann auch nachgewiesen werden. Und anders herum: Dinge, die überhaupt nicht mit ihrer Umgebung wechselwirken, existieren schlichtweg nicht.
Anderseits bestünde sie aus gewöhnlicher Materie, so hätten wir ein Problem mit der Theorie der Elemententstehung beim Urknall.
Anderseits bestünde sie aus gewöhnlicher Materie, so hätten wir ein Problem mit der Theorie der Elemententstehung beim Urknall.
Eine Frage, ist der Endknall auch bewiesen worden? Gibt es diesen Mythos wirklich?
Was für ein Endknall ???
Duc Lo, weißt Du nicht, wie breit der Synchronimpuls beim ITT3030 ist ? ;)
etwa 350 bis 400 Mikrosekunden
Was für ein Endknall?
Dein Beitrag hat nichts mit dunkle Materie zu tun. Die heutige Beweisführung, als auch zu dunkle Energie, liegt ausschliesslich in den mathematischen Gleichungen.....
Gibt es in dem Artikel keinen Link zu der Originalquelle?
Mal sollen es 90% "dunkle" Materie sein, mal wieder die Hälfte, mal 25%.
....da bleibt es bei....
Hallo,
Ich glaube, Du bekommst hier die Zahlen von Dunkler Materie und Dunkler Energie durcheinander. Unterschiede ergeben sich haeufig aus der Wortwahl:
Dunkle Materie macht etwa 27% der Materie-Energie im Universum aus (wobei man von 68% dunkler Energie ausgeht). Aber wenn man nur die Materie im Universum betrachtet, macht Dunkle Materie 84% davon aus.
Wie gross nun der Dunkle Materie Anteil in unserer Milchstrasse ist, hat auf den Energie-Materie Inhalt des Universums erst einmal keinen Einfluss, da bleibt es bei etwa 68% Dunkle Energie, 27% Dunkle Materie, und 5% baryonische ('normale') Materie (davon wiederum sind 90% interstellares Gas).
Eine Vorab-Meldung besagt, dass Axionen, Kandidat für Dunkle Materie, entdeckt wurden.
...
Keine Gerüchte, sondern steht im Paper: arXiv (http://arxiv.org/abs/1403.2436)
Hallo,Eine Vorab-Meldung besagt, dass Axionen, Kandidat für Dunkle Materie, entdeckt wurden.
...
Keine Gerüchte, sondern steht im Paper: arXiv (http://arxiv.org/abs/1403.2436)
Naja, da muss man ja doch ein bisschen vorsichtig sein. Die Autoren haben in dem Artikel selbst eine Tabelle eingefügt (Seite 25), die andere Erklaerungsmoeglichkeiten für ihre Beobachtungen angibt, als die Axionen.
Das ist also eine ganz saubere wissenschaftliche Arbeit -- in der Pressemitteilung kommt das dann natürlicherweise etwas reisserischer rüber.
Gruss,
Volker
Weiss jemand, ob Axionen rein theoretisch für die gesamte dunkle Materie in Frage kommen?
Nach Aussagen der Forscher sollen die leichten, ladungsfreien Partikel im Innern der Sonne entstehen
Axione wechselwirken nicht mit herkömmlicher Materie, dafür aber mit dem Magnetfeld der Erde.wenn das Magnetfeld der Erde zu meßbaren "Mengen" an Röntgenstrahlen reicht, die außerdem "anders" somit unterscheidbar sind, warum gibt es in der Hülle der Sonne mit den teilweise unvorstellbar starken Magnetfeldern keine unerklärlichen Röntgenblitze ?
wenn das Magnetfeld der Erde zu meßbaren "Mengen" an Röntgenstrahlen reicht, die außerdem "anders" somit unterscheidbar sind, warum gibt es in der Hülle der Sonne mit den teilweise unvorstellbar starken Magnetfeldern keine unerklärlichen Röntgenblitze ?Weil die Sonne selbst eine zu starke Roentgenquelle ist. Da wuerde man den Effekt der Axionen nicht sehen koennen. Dazu kommt, dass wir die Roentgenteleskope wie XMM-Newton, Chandra, Swift, oder INTEGRAL nicht auf die Sonne richten -- denn die ist eine zu starke Quelle und würde die Detektoren beschaedigen.
Ich würde mich nicht wundern, wenn die Dunkle Materie am Ende nicht anderes wäre als Neutrinos.
Ich würde mich nicht wundern, wenn die Dunkle Materie am Ende nicht anderes wäre als Neutrinos. Die beobachteten Neutrinos wechselwirken eben doch mit normaler Materie, während zugleich Milliarden ihrer "Kollegen" durch Erde, Forscher und Apparaturen hindurch fliegen. Und dabei ist das nur eine der drei Neutrinoarten, nämlich das Elektron-Neutrino. Myon- und Tau-Neutrinos lassen sich überhaupt noch nicht nachweisen.Dunkle Materie wechselwirkt ebenfalls mit "normaler" Materie, aber eben nicht elektromagnetisch, schlimmstenfalls nur gravitativ.
(Bitte um Korrektur, falls ich mich da geirrt haben sollte!)
Was heißt da schlimmsten Falls???Neutrinos wechselwirken nur über Gravitation und die schwache WW. Insofern könnte man sie zu einem Teil der dunklen Materie hinzurechnen. Aufgrund der schwachen WW kann man sie überhaupt mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit detektieren. Teilchen die nur über die Gravitation wechselwirken wird man als einzelne Teilchen gar nicht detektieren können.
Im Thema Supernovae wurde auch schon was dazu gesagt. Neben den "Standardkerzen", was sind eigentlich die weiteren Hauptbeweise für die DE?
Das hab ich auch schon einmal gehört, aber wie will man eigentlich das seriös berechnen, wenn man zwei von drei Arten gar nicht messen kann? Oder kann man es doch?
Das erste Antimaterieteilchen, das Positron, wurde im Jahr 1932 von Carl David Anderson in der kosmischen Strahlung nachgewiesen.[4] Auch Antimyonen werden von der kosmischen Strahlung erzeugt, wenn sie in die Erdatmosphäre eindringt.
Es gibt folgende Zusammensetzung des Universums nach Massenanteil: Etwa 73 Prozent Dunkle Energie, 23 Prozent Dunkle Materie, rund 4 Prozent „gewöhnliche Materie“, beispielsweise Atome, und 0,3 Prozent NeutrinosAus https://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Materie (https://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Materie)
Ich habe eine Frage:
kann manAntimaterieDunkle Materie als Realschulprojekt nehmen weil es ja nicht bewiesen ist, dass es sie gibt und über was kann man da reden koennte.
Ich würde mich freuen wenn Ihr antwortet
...und sie [die D.M.] wird angenommen, wegen der mess- und beobachtbaren Stärke von Gravitationslinsen, die eine deutlich massivere Beugung des Lichts zeigen, als die sichtbaren Massen es tun würden.Das würde aber dem widersprechen, daß die D.M. keinerlei Wechselwirkung zeigt. Denn sonst mußte sie sich in der Nähe von großen Massen ebenfalls dort hin "zusammenziehen" und so zur Lichtbrechung verstärkend beitragen.
Hm, Reibung?
Ich hatte bisher gedacht, dass viele (alle?) Galaxien bereits Kollisionen erlebt haben, unsere hat es zumindest. Dann müssten wir "unsere" Dunkle Materie auch schon verloren haben.
Grübel
Materie ist langweilig, wenn ihr mich fragt. Warum? Weil dunkle Materie ist (wie bei Wikipedia steht):
- Kaltes Gas
- Kalte Staubwolken
- MACHOs (Massive astrophysical compact halo objects)
Oder was ich auch für möglich halte: inaktive schwarze Löcher (wie sollte man die auch erkennen, wenn "dahinter" nicht viel los ist...)
Das steht eben nicht in dem von Dir als Referenz angegebenen Wikipediaartikel. Stattdessen ist dort zu lesen, daß diese baryonischen (klassischen) Kandidaten für die Dunkle Materie heute ausgeschlossen werden können.
was ich mich seit der Entdeckung der Masse der Neutrinos frage ist, ob und wen ja welchen Anteil der Dunklen Materie die Neutrinos haben? Gibt es darauf eine Antwort?Aus dem Wikipediaartikel (https://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Materie#Hei.C3.9Fe_Dunkle_Materie_.28HDM.29): "Neutrinos galten lange Zeit als naheliegende Kandidaten für heiße Dunkle Materie, da ihre Existenz bereits gesichert ist, im Gegensatz zu anderen Kandidaten für dunkle Materie. Allerdings ist die maximale Masse der Neutrinos nach neueren Erkenntnissen nicht ausreichend, um das Phänomen zu erklären."
Was ich bei der Diskussion um die Dunkle Materie bisher nicht verstanden habe ist, wo sich innerhalb einer Galaxie die DM befinden müßte.
Die DM durchzieht also die ganze Galaxie, allerdings relativ gleichmäßig verteilt und nicht so punktuell wie die baryonische MaterieMüßte sie dann nicht auch bei uns im Sonnensystem relevant vertreten sein? Warum verhalten sich dann die Bewegungen der Planeten exakt so, als wäre hier überhaupt keine DM vorhanden? Ok, s.u...
Die DM ist sehr viel gleichmäßiger in der Galaxie verteilt, aber eben in der ganzen Galaxie und darüber hinaus. Deshalb sind die Umlaufbahnen der Planeten im Sonnensystem so wie sie sind obschon die DM auch hier vorhanden ist.D.h. bei völlig gleichmäßiger Verteilung der DM hebt diese sich quasi in einem lokalen System gravitativ selber auf? Aber wenn DM gravitativ wirkt, warum verteilt sie sich dann so völlig gleichmäßig und klumpt nicht zusammen bzw. verdichtet sich nicht - innerhalb von baryonischer Materie z.B. (also z.B. bei unserer Sonne), denn sie muß ja damit gravitativ wechselwirken? Liegt das an der fehlenden "Reibung" bei zusammenstürzender Materie, der die DM nicht unterliegt?
Wieso gleichmäßig verteilt und nicht im Laufe der Jahrmilliarden hochgradig konzentriert?
...
Nun eine Frage:
- wenn zwei Galaxien kollidieren, fliegt die DM dann weiter, weil sie ja der Reibung nicht unterliegt? Haben kollidierte Galaxien dann weniger DM als nicht kollidierte? Müßten die sich dann nicht anders verhalten als solche mit DM? (gerade bezüglich des Rotationsparadoxon)? Allerdings scheinen ja eh schon viele aktuelle Galaxien das Ergebnis von Kollisionen zu sein.
Und nein, Materie und Antimaterie können nicht im "gleichen Raum" existieren, da sie sich dabei sofort gegenseitig vernichten.
Wir haben also eine Menge Masse, von der keiner weiss, wo sie abgeblieben ist und auf der anderen Seite vermissen wir noch mehr Masse, von der wir nicht wissen, was das sein könnte.
Ich denke man darf fragen, ob beides nicht etwas miteinander zu tun hat.
Hallo guldental,
vielleicht locken dich hier die ähnlichen (alltags)sprachlichen Bedeutungen von "schwarz" und "dunkel" auf Irrwege.
Dunkle Materie wäre eine Materieform, die nicht elektromagnetisch wechselwirkt. Das heißt direkt: keine Photonen, kein Licht, keine klassischen Atome. Das heißt aber auch: keine Reibung untereinander, keine Zusammenballung zu festen Körpern. Die Bausteine der dunkle Materie könnten also keine Körper bilden ... keine Sterne oder Planeten.
Die im Artikel genannten Schwarzen Löcher hätten einfach nur ihre Obergrenze im klassischen Wachstum erreicht, wären sonst aber ganz "normale", kompakte Himmelskörper aus klassischer Materie, die Licht erzeugen aber nicht aussenden.
...
Alternativ forscht man eben auch an "nicht-baryonischer" dunkler Materie. Die ist das, was du meinst und die nicht elektromagnetisch wechselwirkt. Dass es bei ihr keine Reibung und keine Bildung von Körpern gibt halte ich für eine steile Hypothese, da es auch Konzepte gibt, die eine neue fundamentale Wechselwirkung im dunklen Sektor einführen. ...
Die Dunkle Materie wurde doch "erfunden", um Einiges am Zustand/Verhalten/Ausdehnung etc. des Universums zu erklären. Wie aber kann etwas, das mit nichts wechselwirkt, auch nicht mit sich selbst, auf das Universum einwirken?Die Theorie ist, dass Dunkle Materie nur über Gravitation wechselwirkt (aber eben über diese Kraft schon!)
Im Moment wärs mir lieber , wenn man das als ein ewiges Welträtsel postuliert. Damit könnt ich leben ;D
Gibt es bis heute irgend ein Versuch der DM oder DE bestätigt?Wie soll man etwas "bestätigen" von dem man noch zu vage Informationen hat? Wie oben geschreiben, man arbeitet daran, die Vorhersagen verschiederer Modelle zu Überprüfen und damit den möglichen Parameterraum einzuschränken.
Vermutlich nicht.
Ok, soweit verstanden, aber in die Diskussion, ob DM wirklich existiert oder nur eine sehr gute Näherung an die sog. Realität darstellt, mische ich mich lieber nicht ein. ;)
Ein internationales Team von Astronomen hat eine Art dunklen Cousin der Milchstraße entdeckt. Die Galaxie namens Dragonfly 44 (Libelle 44) im Sternbild Haar der Berenike enthält fast keine Sterne und besteht zu 99,99 Prozent aus der mysteriösen Dunklen Materie, wie die Forscher um Pieter van Dokkum von der US-amerikanischen Yale-Universität im Fachblatt "The Astrophysical Journal Letters" berichten. Nur 0,01 Prozent sind demnach leuchtende Sterne. Die Astronomen nutzten das W. M. Keck Observatorium und das Gemini North Teleskop, die beide auf Hawaii stehen.
...
Wie gesichert ist eigenltich die Aussage, dass es sich bei Dragonfly 44 tatsächlich um eine Galaxie handelt?Du warst jetzt mit Deinem Nachtrag schneller.
Gab es wiederholte Beobachtungen oder nur das eine Bild?
Nur an dem einen Bild gemessen könnte ich mir auch vorstellen, dass ein Objekt sich im Vordergrund vorbei schiebt, allerdings komplett unfokussiert ist. Konnte soetwas bereits ausgeschlossen werden?
Nachtrag: Habe das Paper hier zum Download gefunden:
https://arxiv.org/abs/1606.06291 (https://arxiv.org/abs/1606.06291)
Dort steht, dass die Beobachtungen stattgefunden haben: January 15-16, March 11-12, April 9-10 2016 mit insgesamt 33,5 Std. Beobachtungszeit. Dass es ein Objekt im Vordergrund (unserem Sonnensystem) ist würde ich daher inzwischen auch selber ausschließen.
Gibt es weitere Galaxien, die einen sehr hohen dunklen Materie Anteil haben? Ich dachte bisher, dass der dunkle Materie-Anteil in Galaxien meist recht gleichbleibend ist...
Kann man das "Etwas", wovon man notgedrungen annimmt, daß es die Ursache eines bislang angenommenenEin einziger Satz über neuneinhalb Zeilen!? Respekt!
Verhaltens des Universums, welchselbige Ursache aber gerade wieder zerpflückt wird, ist, mit einer wie auch
immer gearteten Bezeichnung belegen, geschweige denn mit fixierten Begriffen wie "...Materie" und "...Energie",
ohne einen anderen Beweis für die Existenz dieses "Etwas" zu haben als den, uns auf gediegen sophistische
Weise zu vermitteln, daß gerade in unserem tumben Unverständnis der Beweis liegt, ohne sich damit , wie durch
nicht gerade wenige Beispiele belegt, dem Verdacht auszusetzen, und das beiläufig erwähnt frohen Gemütes,
das mühsam erarbeitete Geld des Steuerzahlers in die, sagen wir mal, Tasche der untersuchenden und
Worthülsen und Paintshopbilder ausstreuenden Konsortien, die sich nicht scheuen, diese Streuung als
Ergebnis zu bezeichnen, zu teleportieren, wobei der Begriff Teleportation hier als am besten diesen Transfer
beschreibend gewählt wurde.
Ich prognostiziere auch mal weiter: es gibt sie nicht.
dass sich die hypothetische enorme Menge an schwarzen Löchern im Raum zwischen den Galaxien befindetAber dann kann ja die zu hohe Rotation der Galaxien nicht erklärt werden.
Unsere Galaxie ist stabil aufgebaut, SL können ihre Bahnen genauso wie andere Sonnensysteme um den Galaxiekern ziehen, ohne groß in Wechselwirkung mit anderer Materie zu treten, wodurch sie sichtbar werden würde.Problem dabei: Gravitations-Mikrolinsen. Wenn das eine signifikante Anzahl wäre, würde es viel mehr Mikrolinsenereignisse geben, die Projekte wie OGLE oder MOA entdecken würden.
Unsere Galaxie ist stabil aufgebaut, SL können ihre Bahnen genauso wie andere Sonnensysteme um den Galaxiekern ziehen, ohne groß in Wechselwirkung mit anderer Materie zu treten, wodurch sie sichtbar werden würde.Problem dabei: Gravitations-Mikrolinsen. Wenn das eine signifikante Anzahl wäre, würde es viel mehr Mikrolinsenereignisse geben, die Projekte wie OGLE oder MOA entdecken würden.
Wobei es interessant wäre mal abzuschätzen wieviele SLs mit Mondmasse es geben müsse um den Anteil der dunklen Materie an der Gesamtmasse einer Galaxie von 80% zu ergeben ... und wie dicht die verteilt wären, wenn man eine Gleichverteilung innerhalb der Galaxie annimmt.
Unter Umständen wäre die Chance/das Risiko in diesem Fall nicht verschwindend, dass sich so ein Trumm auch innerhalb des Sonnensystems befände ...
Ich spinne das für eine Abschätzung mal weiter...Wobei es interessant wäre mal abzuschätzen wieviele SLs mit Mondmasse es geben müsse um den Anteil der dunklen Materie an der Gesamtmasse einer Galaxie von 80% zu ergeben ... und wie dicht die verteilt wären, wenn man eine Gleichverteilung innerhalb der Galaxie annimmt.
Unter Umständen wäre die Chance/das Risiko in diesem Fall nicht verschwindend, dass sich so ein Trumm auch innerhalb des Sonnensystems befände ...
Die Milchstraße hat einen DM-Anteil von etwa 1 Billionen Sonnenmassen (Wikipedia). Nehmen wir mal für die Mondmasse aufgerundet 10^23kg an. Die Sonne hat 2*10^30kg, folglich benötigt man 2*10^30 * 10^12=2*10^42kg an DM, was 2*10^19 Monden entspricht.
Nehmen wie weiterhin an, daß die Milchstraße 200 Mrd = 2*10^11 Sterne enthält.
Dann kämen auf JEDEN Stern in der Milchstraße 100.000.000 (100 Millionen) Schwarze Löcher mit Mondmasse :o um die "Dunkle Materie" zu erklären.
(hoffentlich hab ich mich nicht irgendwo um eine 10er Potenz vertan)
Hört sich irgendwie etwas verrückt an :)
In der Fragerunde nach dem Vortrag wurde er genau über dieses Thema der vielen, kleinen SLs gefragt. Er sagte, er und sein Team haben das schon mehrfach durchgerechnet und simuliert und kamen zum Ergebnis, dass diese Theorie aktuell nicht falsifizierbar ist. Soll heißen: Es ist durchaus möglich. Wenn es aber so wäre, versteht man noch nicht wirklich, was in der primordialen Phase des Universums genau abgelaufen ist damit so viele, kleine SLs entstanden sind.Laut Hawking sollten solche primordialen SLs aber wesentlich kleinere Massen gehabt haben (10^12kg) und müßten mittlerweile weitgehend verstrahlt sein. Bei 10^12kg beträgt die Temperatur der Hawking-Strahlung 100Mrd.Grad Kelvin, bei leichteren noch mehr. Sowas müßte man doch längst beobachtet haben.
Das mit der Mondmasse ist lediglich eine Annahme, bei welcher die SLs genug Masse haben, damit die SLs nicht tatsächlich , wie Du schreibst den Himmel erstrahlen lassen würden und überall herumschwirren würden (wenn diese den Effekt der dunklen Materie darstellen würden). Allerdings auch nicht so groß, das diese individuell nachweisbar wären.In der Fragerunde nach dem Vortrag wurde er genau über dieses Thema der vielen, kleinen SLs gefragt. Er sagte, er und sein Team haben das schon mehrfach durchgerechnet und simuliert und kamen zum Ergebnis, dass diese Theorie aktuell nicht falsifizierbar ist. Soll heißen: Es ist durchaus möglich. Wenn es aber so wäre, versteht man noch nicht wirklich, was in der primordialen Phase des Universums genau abgelaufen ist damit so viele, kleine SLs entstanden sind.Laut Hawking sollten solche primordialen SLs aber wesentlich kleinere Massen gehabt haben (10^12kg) und müßten mittlerweile weitgehend verstrahlt sein. Bei 10^12kg beträgt die Temperatur der Hawking-Strahlung 100Mrd.Grad Kelvin, bei leichteren noch mehr. Sowas müßte man doch längst beobachtet haben.
Bei SLs mit Mondmasse sollte die Hawking-Strahlung von der Größenordnung her ziemlich genau mit der kosmischen Hintergrundstrahlung übereinstimmen, d.h. man sieht tatsächlich nichts.
Laut Hawking sollten solche primordialen SLs aber wesentlich kleinere Massen gehabt haben (10^12kg) und müßten mittlerweile weitgehend verstrahlt sein. Bei 10^12kg beträgt die Temperatur der Hawking-Strahlung 100Mrd.Grad Kelvin, bei leichteren noch mehr. Sowas müßte man doch längst beobachtet haben.
Bei SLs mit Mondmasse sollte die Hawking-Strahlung von der Größenordnung her ziemlich genau mit der kosmischen Hintergrundstrahlung übereinstimmen, d.h. man sieht tatsächlich nichts.
Irgendwie läuft das bei der D.M. immer so -Dieses Totschlagargument lese ich immer wieder mal, dass Wissenschaftler immer neue Fragestellungen zu bislang SCHEINBAR gesicherten Erkenntnissen hervorbringen um an Forschungsgelder zu kommen.
Hmm, jetzt ist das Zeug nun mal postuliert. Laßt uns doch schaun, wie wir damit Geld an uns heranziehen können.
Oh, dort hat man etwas Neues beobachtet!
Hier Hier !!! Wir haben eine neue Erklärung !
Früher gab es den horror vacui.
Bei mir gibts langsam den horror tenebrosam materia
dass die Dunkle Materie im jungen Universum viel weniger dominant war als heute. Die Dunkle Materie hat also offenbar erst im Laufe der Zeit an Einfluss gewonnen.Im ersten Moment kommt mir das jetzt wie ein völliger Wiederspruch vor zu der Theorie, daß gerade durch die DM im frühen Universum überhaupt die großen Strukturen (Filamente, Voids, Galaxienhaufen, Galaxien) entstehen konnten. Falls sie am Anfang keinen Einfluss gehabt hätte, dann hätte es die Verklumpung der baryonischen Materie ja doch auch nicht so geben dürfen, die man der DM ja zuschreibt, oder?
Irgendwie läuft das bei der D.M. immer so -
Hmm, jetzt ist das Zeug nun mal postuliert. Laßt uns doch schaun, wie wir damit Geld an uns heranziehen können.
Oh, dort hat man etwas Neues beobachtet!
Hier Hier !!! Wir haben eine neue Erklärung !
Früher gab es den horror vacui.
Bei mir gibts langsam den horror tenebrosam materia
Wo es gerade um "Hickhack" geht, ist meine Annahme bezüglich der neuen "Erkenntnis" - hatte früher weniger Einfluss - jetzt unbegründet oder eher nicht?dass die Dunkle Materie im jungen Universum viel weniger dominant war als heute. Die Dunkle Materie hat also offenbar erst im Laufe der Zeit an Einfluss gewonnen.Im ersten Moment kommt mir das jetzt wie ein völliger Wiederspruch vor zu der Theorie, daß gerade durch die DM im frühen Universum überhaupt die großen Strukturen (Filamente, Voids, Galaxienhaufen, Galaxien) entstehen konnten. Falls sie am Anfang keinen Einfluss gehabt hätte, dann hätte es die Verklumpung der baryonischen Materie ja doch auch nicht so geben dürfen, die man der DM ja zuschreibt, oder?
dass die Dunkle Materie im jungen Universum viel weniger dominant war als heute. Die Dunkle Materie hat also offenbar erst im Laufe der Zeit an Einfluss gewonnen.Im ersten Moment kommt mir das jetzt wie ein völliger Wiederspruch vor zu der Theorie, daß gerade durch die DM im frühen Universum überhaupt die großen Strukturen (Filamente, Voids, Galaxienhaufen, Galaxien) entstehen konnten. Falls sie am Anfang keinen Einfluss gehabt hätte, dann hätte es die Verklumpung der baryonischen Materie ja doch auch nicht so geben dürfen, die man der DM ja zuschreibt, oder?
Ich würde da jetzt nicht zu vorschnell argumentieren. Erstens behauptet die Studie ja nicht, dass es weniger Dunkle Materie im frühen Universum gibt als bisher angenommen, sondern dass diese eventuell anders verteilt ist als die 'normale', also baryonische Materie. Zweitens basiert die Studie auf Rotationskurven von 6 Galaxien. Da ist die statistische Signifikanz noch nicht so groß.
Im ersten Moment kommt mir das jetzt wie ein völliger Wiederspruch vor zu der Theorie, daß gerade durch die DM im frühen Universum überhaupt die großen Strukturen (Filamente, Voids, Galaxienhaufen, Galaxien) entstehen konnten. Falls sie am Anfang keinen Einfluss gehabt hätte, dann hätte es die Verklumpung der baryonischen Materie ja doch auch nicht so geben dürfen, die man der DM ja zuschreibt, oder?
Oder muss dazu doch AE geklont werden?
Das möchte ich sehen, daß die Asronomische Einheit geklont wird ;D
(nee war nur ein Spaß wegen der automatisch generierten Abkürzung)
"... man kann die Inhalte nicht mehr verstehen,... und wird somit zu einer Art "dunkler Sinn": man weiß da er da sein muss, aber man entdeckt ihn nicht.
aber der Autor hat wertvolle Sekundenbruchteile beim schreiben gespart und den Eindruck eines Wissenden hinterlassen" (-eumel-)
... und erfordert, dass dutzende Leser nach der Bedeutung dieser Abkürzung suchen, oder den Beitrag einfach ignorieren, was oftmals sinnvoller ist. ;)
Robert
Ich würde den dunklen Sinn präzisieren zu "Dunkle Seele". Damit würde gleich alles Seltsame auf einmal erklärt. Die Dunkle Materie ist ein Lebewesen ! Und hat Humor. Indem sie immer abwartet, bis ein Schlaubatz eine Erklärung gefunden hat. Und dann ändert sie ihr Verhalten. Und lacht und lacht..... ;DDunkle Materie, dunkle Energie und die dunkle Seite der Macht ....
Wenn ich das richtig im Kopf habe: Wenn man die Supersymmetrie nicht bald mal irgendwie nachweisen kann, dann hat der komplette aktuelle Wissensstand bezüglich der Teilchenphysik ohnehin ein extremst großes Problem?!? (aber das nur nebenbei)Das Standardmodell selbst ist äußerst robust, weshalb es auch so erfolgreich ist. Damit meine ich, dass es eigentlich (fast) keine Vorhersagen liefert, die experimentellen Beobachtungen widersprechenden. Andererseits weiß man aber auch, dass das Standardmodell nicht "endgültig" ist, weil es eben zusätzliche Effekte gibt, die im Standardmodell nicht vorkommen. Worauf ich hinaus will: Der Bereich der Teilchenphysik, der sich im Standardmodell abspielt, hat kein Problem, problematisch wird es eher für die Leute, die sich mit den Erweiterungen beschäftigen. Der experimentell bestimmte Wert der Higgsmasse zwingt die Supersymmetrie in die TeV Skala - zumindest dann, wenn sie eine elegante Lösung des Hirarchieproblems sein soll. Und die TeV Skala ist aktuell eben am LHC bereits zum Teil erreichbar. Außerdem sind die erwarteten Signaturen im Detektor sehr leicht sichtbar. Wenn man also nicht bald was findet, ist die Susy tot. Wirklich problematisch wäre das allerdings nur für diejenigen theoretischen Physiker, deren Lebenswerk die Arbeit an dieser Theorie ist. Und der Rest wäre froh, dass man endlich diese bescheuerten Teilchenbezeichnungen los wird (Squark, Slepton, Sneutrino, Gluino, Neutralino, Chargino ::) ).
Du sagst, daß Neutralinos auch aus einem Photon entstehen können. Kann damit die Masse erklärt werden, die (laut Lesch) mehrere hundertmal der eines Protons betragen soll?Ich hab mich hier an einer Stelle ein bisschen unpassend ausgedrückt was die Anihilation von Neutralinos zu Photonen betrifft: Da Neutralinos nur schwach und nicht elektromagnetisch wechselwirken, können sie nicht direkt in ein Photon anihilieren, im Gegensatz zu meinen Elektron-Positron Beispiel. Es geht allerdings über Umwege und man benötigt wohl 2 Photonen, sodass es letztendlich aufs selbe hinausläuft, nur die Wahrscheinlichkeit für den Prozess deutlich geringer wird.
...während die dunkle Materie mit der gewöhnlichen Materie kollidierte und sie abkühlte.
Das finde ich sehr faszinierend, sofern es sich bestätigt, DM eine eigene Substanz!
http://www.zeit.de/wissen/2018-03/astronomie-weltraum-zwerggalaxie-dunkle-materie-alternative-gravitationstheorien-ngc-1052-df2 (http://www.zeit.de/wissen/2018-03/astronomie-weltraum-zwerggalaxie-dunkle-materie-alternative-gravitationstheorien-ngc-1052-df2)
Sehr schön, das da am rechten Rand :).
Dann sind wir wohl doch allein im Universum, wenn sonst niemand sauber macht. :-[
Interessanter Beitrag von Alderamin/Alpha-Cephei auf ScienceBlogs
über sterile Neutrinos als aussichtsreiche Kandidaten für Dunkle Materie:
http://scienceblogs.de/alpha-cephei/2019/01/13/neue-hinweise-auf-die-natur-der-dunklen-materie/ (http://scienceblogs.de/alpha-cephei/2019/01/13/neue-hinweise-auf-die-natur-der-dunklen-materie/)
Interessanter Beitrag von Alderamin/Alpha-Cephei auf ScienceBlogs
über sterile Neutrinos als aussichtsreiche Kandidaten für Dunkle Materie:
http://scienceblogs.de/alpha-cephei/2019/01/13/neue-hinweise-auf-die-natur-der-dunklen-materie/ (http://scienceblogs.de/alpha-cephei/2019/01/13/neue-hinweise-auf-die-natur-der-dunklen-materie/)
Neue Studie belegt eindrucksvoll, dass Dunkle Materie nicht aus primordialen Schwarzen Löchern bestehen kann.Es gibt eine Lücke für schwarze Löcher mit einer Masse zwischen 10exp-6 und 10exp-11 Sonnenmassen.
Ausführlich erklärt von pro-physik.de (https://www.pro-physik.de/nachrichten/dunkle-materie-besteht-nicht-aus-schwarzen-loechern).
Allerdings wäre völlig offen, wie SLs solcher Massen entstanden sein könnten. Keine Idee dazu bisher.
Mal weg von den schwarzen Löchern als Kandidaten für die Dunkle Materie.Hallo Mane,
Ich hab mir mal überlegt, was wäre, wenn es die Dunkle Materie (zumindest einen signifikanten Teil) nicht gäbe sondern die Effekte die wir sehen und der Dunklen Materie zuschreiben, anders zu erklären wären. Ich bin dabei auf eine Möglichkeit gestoßen die meiner Meinung nach alle Effekte erklären kann. Was wäre, wenn der Raum an sich nicht perfekt homogen wäre, sondern auf großen Skalen leichte "Dellen" hätte? Alle unsere Theorien gehen von einem perfekten, homogenen Raum aus, der (ohne das vorhanden sein von Masse) nicht gekrümmt ist. Wenn das so wäre, benötigen wir die DM um vieles erklären zu können, so z.B. die Galaxiendrehung. Aber warum sollte der Raum perfekt sein? Nichts in unserem Universum (ausser unsere mathematischen Modelle) ist perfekt. In unseren Denkmodellen vereinfachen und perfektionieren wir Systeme gerne, um sie besser verstehen und isoliert betrachten zu können, aber in der Natur ist das nicht so. Hätte also der Raum von Anbeginn an leichte, natürliche Dellen ohne das Masse in diesen Dellen vorhanden sein muss, wäre folgendes passiert.
1) Direkt nach dem Urknall (genauer gesagt nach der Inflationsphase) hätten die natürlichen Dellen im Raum dazu geführt, dass die Strukturbildung sehr schnell eingesetzt hätte. Die vorhandene (leuchtende) Materie wäre in diese Dellen hineingefallen und hätte die Dellen verstärkt (Raumkrümmung durch das vorhanden sein von Materie). So wäre es sehr schnell zu Materieverklumpung gekommen, in Folge derer sich dann Sterne und Galaxien gebildet hätten. Genau das beobachten wir aber. Ohne natürliche Dellen im Raum benötigt man dann aber die DM um die schnelle Strukturbildung im Universum (die es tatsächlich gab) erklären zu können.
2) Auch die Galaxiendrehung wäre damit zu erklären. Galaxien sitzen einfach in natürlichen Dellen des Raums und haben diese Dellen durch ihre Gravitation noch verstärkt. Wir würden dann genau das sehen, was wir auch beobachten. Galaxien, die ich in den äußeren Regionen schneller drehen als wären diese Dellen nicht vorhanden.
3) Auch die Materieverteilung im Universum insgesamt wäre damit erklärbar. Ich sprech von der Wabenstruktur der sichtbaren Materie mit den riesigen Leerräumen dazwischen (Filamente und Voids). Wenn man eine perfekte Wasseroberfläche nur ein wenig stört, entstehen Wellen. Ich sprech nicht von einer einzigen, kreisförmigen Welle, sondern von vielen kleinen Störungen. Dann sieht das so aus:
(https://images.raumfahrer.net/up069147.jpg)
Quelle: https://de.aliexpress.com/item/ceilings-customize-3d-ceiling-murals-wallpaper-Water-waves-photo-wall-murals-sky-ceiling-wallpapers-for-living/32798514287.html (https://de.aliexpress.com/item/ceilings-customize-3d-ceiling-murals-wallpaper-Water-waves-photo-wall-murals-sky-ceiling-wallpapers-for-living/32798514287.html)
Wenn man sich das nun dreidimensional denkt, hat man eine Struktur wie die des Universums:
(https://images.raumfahrer.net/up069148.jpg)
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Filamente_und_Voids (https://de.wikipedia.org/wiki/Filamente_und_Voids)
Seht ihr irgend etwas, was diese Möglichkeit falsifizieren könnte? Mir ist klar, dass ein Verifizieren sehr schwer machbar sein dürfte.
Kommentare und Kritik gerne gesehen!
Mane
Hallo Mane,
interessantes Konstrukt. Die ART beschreibt solche "Dellen", wie Du sie nennst, eben als Ursache für Gravitation. In Abhängigkeit der Interpretation heißt das, dass Masse die Ursache dafür ist. Oder andersherum, solche Dellen die Ursache für Masse ist. Im zweiten Fall würde sich nichts Fundamentales auf der Suche nach der Dunklen Materie ändern. Denn wenn Dellen in der Raumzeit die Ursache für "Masse" ist, dann bewirken diese Dellen Masse, welche wir nicht sehen. Und wir stehen wieder am Ausgangspunkt.
Da solche Inhomogenitäten entstanden sind, könnte man aber ggf. mit einer nicht vollkommenen homogenen Expansion während er Inflation darstellen (unterschiedliche Raumareale sind auf einer sehr feinen Skala unterschiedlich stark expandiert). Diese Raumbereiche wären dann Bereiche mit höherer Energiedicht. Die Frage, die sich mir dabei stellt, weshalb diese Raumbereiche nach der Inflation nicht wieder in ihre flache, energieärmere Ausgangslage "zurückgefedert" sind?
Das könnte natürlich ein quantenmechanischer Effekt sein, der durch de sichtbare Materie, welche sich ja in diesen Arealen gesammelt hat, auf großen Raumskalen hält. In dem Fall würde die sichtbare Materie den Effekt am Leben halten, welcher uns als Dunkle Materie erscheint.
dabei würde ich Erwarten, dass dieser Effekt mit der Zeit schwächer wird. Man beobachtet allerdings den gegenteiligen Effekt: dass die dunkle Materie mit der Zeit eher effektiver wirkt als zu früheren Zeiten des Universums.
Aber dann: weshalb sollten die sich dann über die Jahrmilliarden halten bzw. sogar noch verstärken, auch wenn sich die sichtbare Materie in diese "Beulen" gesammelt hat?
Könnte hier die Gravitation bedeuten, dass ein anderes Objekt in der nähe der Kugel dem kompakteren / Konzentrierten Raum folgt weil es eine Raumungleichheit existiert (Delle=Potential)?
Oder der konzentrierte Raum ist nur eine Folge der Gravitation und das Objekt folgt, genau so wie der Raum, der Anziehung der Kugel.
Danke!Das wäre dann der Fall, wenn die Gravitation stärker wäre, als die Kräfte, welche den Körper zusammen halten. Das wäre in erster Linie die elektromagnetische Kraft (und starke WW im Atomkern).
Was wäre: Bei einer Kugel mit sehr großen Masse, würde ein anderes kugelförmige Objekt, das sich in der Nähe befindet auch konzentriert bzw Raumzeitgekrümmt? Würde das Objekt also verformt werden und seine Kugelform dezent verlieren?
Wenn das der Fall ist, dann müsste die Krümmung der Raumzeit und die Gravitation die Folge der selben Kraft sein. (Sorry wenn ich hier gegen ART nachdenke)
...Eine sehr gewagte Argumentation. Ist das wissenschaftlich?Bisschen hart formuliert - ich lese das nicht so:
Kroupa wertet das als Hinweis darauf, dass es vielleicht gar keine Dunkle Materie gibt.https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/10052019162517.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/10052019162517.shtml)
Er hat auch einiges Interessantes dazu zu sagen:
tritonstation.com
ZitatKroupa wertet das als Hinweis darauf, dass es vielleicht gar keine Dunkle Materie gibt.https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/10052019162517.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/10052019162517.shtml)
Der Mangel an Dunkler Materie in den ultradiffusen Galaxien NGC 1052-DF2 und NGC 1052-DF4 gilt wiederum nicht etwa als Beleg dafür, dass es keine DM gibt, sondern nur dafür, dass sie nicht zwingend an normale Materie gekoppelt sein muss.
https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/astronomie/zweite-ultradiffuse-galaxie-ohne-dunkle-materie-entdeckt-13372904 (https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/astronomie/zweite-ultradiffuse-galaxie-ohne-dunkle-materie-entdeckt-13372904)
Vielleicht stellt sich ja die dunkle Energie als ein Massestrom und nicht als Expansionsursache heraus:
https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2019/11/aa36373-19/aa36373-19.html (https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2019/11/aa36373-19/aa36373-19.html)
Dunkle Materie, dunkle Energie wird (bislang) als Ursache für die Ausdehnung des Universums gesehen.Dunkle Materie? Nein, absolut nicht.
(…)Danke Prodaton, für dein aufmerksames Lesen. Gruß Gertrud
Dieser und die folgenden Posts sind wohl im falschen Thread gelandet.
Hier geht's um Dunkle Materie.
Diese hat so gut wie nichts mit Dunkler Energie zu tun. Außer daß man in beiden Fällen nur weiß, daß man nichts weiß und deshalb ein "Dunkel" davorschreibt.
(….)
Hier ist der korrekte Thread:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=628.0 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=628.0)
Dunkle Materie? Nein, absolut nicht.Ist mir auch logischer. Aber ich dachte, auch das schon irgendwo gelesen zu haben.
Komisches Paper... man hat noch kaum Daten und daher ein ziemlich uninteressantes Exclusion Limit, aber man veröffentlicht schonmal, anstatt auf mehr Daten zu warten... Da war wohl eine Doktorandenstelle am auslaufen
Da war wohl eine Doktorandenstelle am auslaufenIch glaube, Du unterschätzt, wie viele Kollegen an Belle-II forschen und an so einer Publikation beteiligt sind.
ZitatDa war wohl eine Doktorandenstelle am auslaufenIch glaube, Du unterschätzt, wie viele Kollegen an Belle-II forschen und an so einer Publikation beteiligt sind.
Gebiete, die etwas mehr Masse als der Durchschnitt besitzen, ziehen Materie aus ihrer Umgebung an. So werden die Unterschiede in der Verteilung immer größer. Gleichzeitig wirkt die Expansion des Universums diesem Effekt entgegen. Beide Prozesse werden von der Schwerkraft angetrieben ...Der zweite Prozess wird ja eher von der Schwerkraft gebremst. Angetrieben wird er wohl von der im Universum enthaltenen Energie (deshalb auch Dunkle Energie zur Erklärung der unerklärlich schnellen Expansion). Ich sage "wohl", weil dieser Zusammenhang zwischen Energie und Expansion jenseits meines physikalischen Horizonts liegt. Gibt es das irgendwo eine schöne Literatur dazu?
Mit Unterstützung der Niederlande, Belgiens, Polens und Spaniens reichte die italienische Regierung am Mittwoch einen Antrag ein, das Einstein-Teleskop in eine europäische Roadmap für wichtige Forschungsinfrastrukturen aufzunehmen. Die Aufnahme des Einstein-Teleskops in diese ESFRI-Roadmap ist eine Anerkennung der Bedeutung des Einstein-Teleskops für Europa.
Ein neues Fenster zum Universum
Die Forscher entdeckten 2015 erstmals Gravitationswellen. Diese Entdeckung mit Detektoren in den USA und Italien bot eine völlig neue Möglichkeit, das Universum zu untersuchen, und eröffnete ein neues Forschungsfeld in Physik und Astronomie. Das Einstein-Teleskop wird viel empfindlicher als die vorhandenen Gravitationswellendetektoren. Infolgedessen ermöglicht das Observatorium Wissenschaftlern, bis kurz nach dem Urknall zum ersten Mal in das dunkle Zeitalter des Universums zu blicken.
Das Einstein-Teleskop ist ein zukünftiges Gravitationswellenobservatorium. Der Detektor ist als Dreieck aus langen Tunneln mit einer Länge von jeweils 10 km ausgeführt. Das Instrument wird 200-300 m unterirdisch sein.
Eine weitere Forschungsgruppe hat nun im angesehenen Astrophysical Journal Analysen von Daten vorgelegt, die zuvor als Beleg für Dunkle Energie angesehen wurden, sich nun aber als systematisch fehlerbehaftet herausgestellt haben.
Interessant: Nicht nur kann die Supernova Ia Interpretation als nicht genug aussagekräftig aufgezeigt werden, sondern auch weitere Belege in der kosmischen Hintergrundstrahlung verschwinden im statistischen Rauschen...
Es berichtet phys.org (https://phys.org/news/2020-01-evidence-key-assumption-discovery-dark.html)
Sollte sich dies bewahrheiten, dann ist die gesamte Physik der letzten 120 Jahre (incl. ART, Feldgleichungen) in Gefahr, widerlegt werden zu können (Auch die Stringtheorie, die ja nur ART und QM verheiraten will, wäre auf dem Prüfstand).
Natürlich wollen 99.9% aller mit der ART befaßten Menschen dies nicht wahrhaben, da für sie ein sehr schönes Weltbild zerbricht. (Vor 500 Jahren wollten auch viele Astronomen Gallilei's Entdeckung nicht wahrhaben, da ihr wunderschönes Weltbild des Ptolemaios von Alexandria zerbrach)
Materie kann zu einem Schwarzloch kollabieren.
Ist Dunkle Materie überhaupt im physikalischen Sinn Materie.
"Keine Spur von Halos aus Dunkler Materie"
Langsam bewegt sich die Waagschale vom Lcdm hin zu teves etc. ...Wäre es nicht besser die Begriffe in einigen Worten allgemeinverständlich zu erläutern?
Vielleicht ist ja nicht nur der Raum sondern auch die Zeit krumm.
xxx.fr.de: ... Dabei verlieren die Sternhaufen regelmäßig Sterne, die sich in zwei sogenannten „Gezeiten-Armen“ sammeln. ...
... Dementsprechend müssten beide Arme in etwa dieselbe Zahl von Sternen enthalten. ... erklärt Pflamm-Altenburg
... „In den Haufen, die wir untersucht haben, enthält der vordere Arm stets deutlich mehr Sterne als der hintere.“
vielleicht bläßt ja der Fahrtwind von hinten ;) und was ist bei einem Sternhaufen hinten und vorne?
Ich hab das leider mit meinem Laienhaften Wissen nicht verstanden, warum die Zeitverzögerung der Gravitation, die äußeren Bahnen der Sterne "schneller" umlaufen lässt. Eigentlich müssten dann diese Sterne noch längere Umlaufzeit haben als vom Kepler vorhergerechnet, weil die Gravitation erst dort viel später wirkt. Woher dann dieses Momentum?
Sie meinen, wenn die Änderungen des Massenflusses genau umgekehrt funktionieren, als wir bis dato annehmen und der hier gezeigte Retardierungseffekt die Diskrepanz in der Masse erhöht? Das ist theoretisch möglich, doch die fits an die Galaxiendaten, die ich gesehen habe, scheinen diese Lösung eher unwahrscheinlich zu machen.
Für mich persönlich stellt sich in all diesen Phänomenen, in denen Dunkle Materie zur Erklärung benötigt wird, auch die Frage, in wieweit unsere theoretischen Ansätze gültig sind und unsere Modelle nicht zu grob sind, die Daten von mittlerweile sehr hoher Qualität zu beschreiben. Die meisten meiner Kollegen würden mir in dem Punkt sehr heftig widersprechen und vielleicht haben sie damit Recht, doch ich knabbere immer noch sehr hart daran, dass wir z.B. Ansätze der Thermodynamik/statistischen Mechanik für die Gravitation verwenden, obwohl sie die Voraussetzungen nicht erfüllt, Thermo/ stat Mech überhaupt benutzen zu dürfen. Mein nächster Vortrag hier auf dem Kanal wird sich mit genau diesem Problem beschäftigen und eine Erklärung zeigen, wie man die Strukturen, die in Simulationen gefunden wurden, theoretisch herleiten kann, ohne diese Theorien benutzen zu müssen, die vielleicht nicht gelten. Ob man mit diesem Ansatz letztlich die DM los wird, kann ich noch nicht sagen, aber ich bastele eifrig an einer weiteren Ausarbeitung.
Guten Tag
Ich verstehe es auch nicht.
Aber möglicherweise aus einem anderen Grund.
Wenn man auf dem Galaxienradius auch die Ausbreitung der Gravitation berücksichtigen muss, verstehe ich die Auswirkung nicht.
Innerhalb von 50 Tausend Jahren, also die Zeit die die Gravitation braucht um vom Milchstraßenzentrum die Randbereiche zu erreichen, ändern sich ja die Masseverhältnisse im Gesamten im Galaxienkern nicht. Für mich kommen da also immer die gleichen Feldwerte am Rand an. Das diese aus einer älteren Zeit stammen ist damit egal.
Im Galaxienkern verschiebt sich ja nicht die Masse des Kerns plötzlich von der linken auf die Rechte Seite, was dann zu einer starken Änderung des Feldes am Rand, aber mit Zeitverzögerung, führen würde. Und das bißchen Verschiebung der Masse durch einzelne Sterne wird doch durch die Verschiebung der Masse anderer Sterne kompensiert.
Da sollte also maximal ein leichtes Rauschen auf dem Feldwert draufliegen, was aber an dem Wert selber kaum was ändert.
Schwierig.... Aber da zerbrechen sich klügere Köpfe den Kopf.
Aber vielleicht habt ja ihr eine Erklärung was ich da nicht verstehe.
Viele Grüße, James
P.S.: Vielleicht fehlt mir ja auch nur das was Doc Brown zu Marty McFly immer gesagt hat: "Du mußt vierdimensional denken!" 0:) 8)
tritonstation Stacy McGaugh ist Astrophysiker und Kosmologe, der sich mit Galaxien, dunkler Materie und Theorien zur veränderten Schwerkraft beschäftigt.
.. Dunkle Materie muss es geben, aber wo ist sie?.."
Das Testen der Gravitation mit breiten Doppelsternsystemen ist interessant, da DM in ihrer internen Dynamik keine Rolle spielen kann. Im Gegensatz zu Galaxien und Galaxienhaufen ist es
daher nicht notwendig, Vorhersagen von modifizierter Gravitation und DM zu unterscheiden, die sich zu überlappen scheinen und sich in einigen Fällen nur geringfügig unterscheiden.
Es steigt ein weiterer Teilnehmer in den Ring, der behauptet, die beobachteten Phänomene ganz ohne Dunkle Materie (und auch Dunkle Energie) erklären zu können: Jonathan Oppenheim vom University College London (UCL). Statt dessen zieht er statistische Fluktuationen der (weiterhin klassisch angenommenen) Raumzeit heran:
https://arxiv.org/abs/2402.19459 (https://arxiv.org/abs/2402.19459) "Anomalous contribution to galactic rotation curves due to stochastic spacetime"
https://www.theguardian.com/science/2024/mar/09/controversial-new-theory-of-gravity-rules-out-need-for-dark-matter (https://www.theguardian.com/science/2024/mar/09/controversial-new-theory-of-gravity-rules-out-need-for-dark-matter)
Zusammenfassung
Der Hauptzweck dieses Papiers besteht darin zu untersuchen, wie gut ein kürzlich vorgeschlagenes neues Modell (a) zur Position der Baryonenschalloszillation (BAO)-Merkmale passt, die in der großräumigen Verteilung von Galaxien beobachtet werden, und (b) zur gemessenen Winkelgröße des Schallhorizonts aufgrund von BAO, die in der kosmischen Hintergrundstrahlungsanisotropie (CMB) eingeprägt ist. Das neue Modell ist ein Hybridmodell, das die müde Licht (TL)-Theorie mit einer Variante des ΛCDM-Modells kombiniert, bei der die kosmologische Konstante durch einen kovarianten Kopplungskonstantenparameter α ersetzt wird. Dieses Modell, das CCC+TL-Modell genannt wird, kann die Daten des Typ-Ia-Supernovae-Pantheon+ so genau passen wie das ΛCDM-Modell und passt auch zur Winkelgröße der kosmischen Morgenröte-Galaxien, die vom James Webb-Weltraumteleskop beobachtet werden und im Widerspruch zum ΛCDM-Modell stehen. Die von uns erhaltenen Ergebnisse sind 151,0 (±5,1) Mpc für die absolute BAO-Skala zu aktueller Epoche und die Winkelgröße des Schallhorizonts θsh = 0.60, die mit den Beobachtungen von Planck an der Oberfläche der letzten Streuung übereinstimmt, wenn die Baryondichte auf 100% der Materiedichte eingestellt ist und ∣α∣ um 5,6% erhöht wird. Es bleibt abzuwarten, ob das neue Modell mit dem CMB-Leistungsspektrum, der Big Bang-Nukleosynthese leichter Elemente und anderen wichtigen Beobachtungen übereinstimmt.
Offenes Denken finde ich gut.
Wie wäre es, wenn die dunkle Materie die Galaxien zusammenhält, nicht wenn sie von innen zusätzlich zieht, sondern von außen drückt. Das Ergebnis wäre vermutlich dasselbe.
Wobei der Begriff DM auch nicht gerade sach- und fakten-basiert ist, für etwas, für das es bisher 0 Erklärung gibt. Zwickys "Missing mass" war da wesentlich ehrlicher.
https://home.cern/sites/default/files/inline-images/abelchio/Map-1_Plan%20de%20travail%201.png (https://home.cern/sites/default/files/inline-images/abelchio/Map-1_Plan%20de%20travail%201.png)
Warum pseudowissenschaftlich?