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THEMA: Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben?

Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 27 01. 2020 22:47 #64513

konkreter. Man müsster Sterne beobachten können, die im Verhältnis zur sichtbaren Materie zu viel Masse besitzen. ZB, die bereits bei wenigen Jupitermassen die Kernfusion zünden. (?)

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 27 01. 2020 23:11 #64515

Chtour,

Ja, müsste man, tut man aber nicht.

Die DM wirkt zwar gravitativ, kennt aber keinen elektromagnetisch verursachten Kühlungseffekt.
Das heißt, dass sie zwar für sich klumpt, aber deutlich weniger, als das die Materie kann, die über Strahlung kühlt, wenn sie komprimiert.

Insofern ist der Anteil der DM in den Himmelskörpern wahrscheinlich erhöht, aber ohne großen Einfluss auf deren Entwicklung, die Teilchennatur der DM sei vorausgesetzt.


Thomas
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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 28 01. 2020 06:22 #64528

Thomas schrieb: Insofern ist der Anteil der DM in den Himmelskörpern wahrscheinlich erhöht, aber ohne großen Einfluss auf deren Entwicklung, die Teilchennatur der DM sei vorausgesetzt.


Das ist ein sehr interessanter Aspekt. Dann müsste die DM die Gesamtmasse eines Planeten vergrößern. Anscheinend ist dieser Effekt aber nicht allzu stark, denn sonst würde man das wohl messen können (die "sichtbaren" Bestandteile der Erde kann man denke ich gut abschätzen).

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 28 01. 2020 10:57 #64534

ClausS schrieb: Anscheinend ist dieser Effekt aber nicht allzu stark, denn sonst würde man das wohl messen können

DM wurde ja deshalb ge/erfunden, weil die leuchtende Materie (mit oder ohne DM) zu leicht ist.
ClausS schrieb: (die "sichtbaren" Bestandteile der Erde kann man denke ich gut abschätzen).

Naja man schätzt sie aus der gravitativen Wirkung ab.
wiki: Hingegen kann das Produkt G·M⊕ mit Methoden der Satellitengeodäsie wesentlich genauer berechnet werden

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 28 01. 2020 12:01 #64544

Man müste doch irgendwie abschätzen können wie stark ein Dichtegradient der DM im Bereich des Solarsystems sein müsste um eine Abweichung von 1/r² für die sichtbare Materie überhaupt messen zu können.

Danach kann man ja schauen ob man das auch bezüglich eines Planeten machen kann...

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 28 01. 2020 12:18 #64546

Merilix schrieb: Danach kann man ja schauen ob man das auch bezüglich eines Planeten machen kann...

Bei einem Planeten kann man gar nichts kontrollieren. Die Masse kann man ja nur von außen gemäß der Gravitation messen, wie denn sonst. Ob man dabei helle oder dunkle Materie misst, oder eher nichtmaterielle Energie, ist vollkommen unklar. Aber einen Faktor von 1/5 kann man wohl schon sicher ausschließen.

Bestünden 4/5 eines Planeten aus DM dann müßte das Universum ja zu 24/25 aus DM bestehen. Der Maßstab ist ja die helle Materie in ihrer aktuellen Ausprägung.

Merilix schrieb: wie stark ein Dichtegradient der DM im Bereich des Solarsystems sein müsste

Für einen Dichtegradienten der DM spricht eigentlich nichts. Wie das bei Simulationen gehandhabt wird, kann ich mir daher gar nicht vorstellen.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 28 01. 2020 19:15 #64561

ra-raisch schrieb: "Für einen Dichtegradienten der DM spricht eigentlich nichts."

Dann und nur dann wäre überhaupt irgend etwas zu messen! Ich denke das ist dir auch klar. Es ging ja eben auch genau um die Frage ob die DM-Konzentration im Bereich eines Planeten erhöht ist.
Es wäre sicher nicht zu erwarten das eine erhöhte DM-Konzentratioon auf das Innere des Planeten beschränkt wäre. Sie sollte sich auf weit außerhalb des Planeten ausdehnen und sollte sich dort als eine Abweichung von 1/r² zeigen. (so wie wir das ja bereits im galaktischen Maßstab sehen)

Wäre das Universum perfekt homogen mit 10000 mal mehr dunkler Materie gefüllt als sichtbare würde man überhaupt nichts messen können. Einzig als empirisch zu ermittelnde Konstante in der Friedmanexpansion könnte die noch irgendwie auftauchen. Ob man dann überhaupt wüsste das es sich um eine Masse handelt hab ich noch nicht überlegt... möglich wärs.
ra-raisch schrieb: Aber einen Faktor von 1/5 kann man wohl schon sicher ausschließen.

Eben nicht. Da kann soviel DM da sein wie will, ist sie homogen verteilt macht sie sich nichtmal gravitativ bemerkbar. Ich denke messen kann man prinzipiell nur die Abweichungen von der Homogenität.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 28 01. 2020 19:42 #64562

Merilix schrieb:

ra-raisch schrieb: "Für einen Dichtegradienten der DM spricht eigentlich nichts."

Dann und nur dann wäre überhaupt irgend etwas zu messen! Ich denke das ist dir auch klar.

Natürlich geht es um Unterschiede, aber Dein Vorschlag "ein Dichtegradient" klang wie die Erwartung eines gleichmäßigen geordneten Gradienten.
Innerhalb des Sonnensystems wird derartiges jedoch nicht erwartet. Derzeit wurde zwar eine Abweichung festgestellt, aber die Suche nach heller Masse als Ursache ist noch nicht abgeschlossen.

Merilix schrieb: Es wäre sicher nicht zu erwarten das eine erhöhte DM-Konzentratioon auf das Innere des Planeten beschränkt wäre. Sie sollte sich auf weit außerhalb des Planeten ausdehnen und sollte sich dort als eine Abweichung von 1/r² zeigen. (so wie wir das ja bereits im galaktischen Maßstab sehen)

Dies wird nicht erwartet und es gibt dafür bisher keine Indizien.
Je kleiner die betrachteten Systeme, desto größer die Störungen bei größeren Entfernungen durch andere Himmelsobjekte. Und bei Galaxien treten die starken Abweichungen erst außerhalb der Bereiche mit sichtbaren Sternen auf, also richtig weit weg vom Zentrum.
Deshalb waren wohl die Kurven früher auch moderater, weil nur die sichtbaren Sterne vermessen und aufgeführt wurden.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 28 01. 2020 20:02 #64563

@ra-raisch,
Ich bin ja lediglich auf die Idee angesprungen die DM könnte in und um Planeten stärker konzentriert sein.
Es ging mir da einfach um eine grobe Abschätzung welche Voraussetzungen erfüllt sein müssten um überhaupt etwas messen zu können.
Ich selbst denke die DM ist viel zu homogen verteilt um im stellaren Maßstab irgend eine Wirkung zu zeigen.

"Innerhalb des Sonnensystems wird derartiges jedoch nicht erwartet"
Das mein ich auch.

"Derzeit wurde zwar eine Abweichung festgestellt, aber die Suche nach heller Masse als Ursache ist noch nicht abgeschlossen."
Das überrascht mich jetzt doch... mal sehen was die Untersuchungen ergeben.
...

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 28 01. 2020 21:20 #64569

Es könnten auch verschiedene gegenläufige Effekte auftreten. Zum einen eine leicht erhöhte Konzentration aufgrund der Schwerkraft, zum anderen eine leicht verringerte Konzentration, da DM-Teilchen aufgrund der Erdanziehung bein Hinfliegen beschleunigt und beim Wegfliegen wieder abgebremst werden.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 28 01. 2020 23:26 #64574

Wenn man unterscheidet zwischen schweren und langsamen DM Teilchen, und schnellen und leichten DM Teilchen, die beide gravitativ wechselwirken, und diese Unterscheidung gibt es in der Fachwelt, dann sollten eigentlich die schweren und langsamen sich von einem Gravitationspotential eher beeindrucken lassen, als die schnellen und leichten Teilchen.
Immer vorausgesetzt, es handelt sich um Teilchen!

Thomas

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 29 01. 2020 00:57 #64580

Naja, das einzelne Teichen wird sich schon beeindrucken lassen, sprich Beschleunigung und Richtungsänderung erfahren. Ich denke jedoch die "Eindrücke" heben sich gegenseitig weg und es bleibt Netto nix übrig.

Man kann sich ja mal überlegen was mit einem m³ Raum passiert. Für die DM ist ja auch der Planet quasi leerer Raum. Es gibt zwar ein Gefälle im Gravitationspotential aber keine Hindernisse die die Teilchen aufhalten.
Also was passiert mit einem m³? Wieviele Teilchen fliegen rein, wieviele raus, aus welcher Richtung und in welche Richtung?
Kann es überhaupt zu einer Verdichtung oder Verdünnung kommen?

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 29 01. 2020 01:09 #64582

Soweit ich das verfolgt habe, stelle ich mir DM sehr ähnlich wie Neutrinos vor. Sie gehen durch alles durch und fliegen einfach weiter, ohne sich binden zu lassen. Welche Eigenschaften müßten denn anders sein?

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 29 01. 2020 01:30 #64585

Wenn DM mit Materie gravitativ wechselwirken soll, dann stellt sich doch die Frage, wie macht sie das?

Wenn es keine Austauschteilchen gibt, also Gravitonen, dann stellt sich doch die weitere Frage, wie wechselwirkt die Materie mit der DM? Doch nur über Gravitationspotentiale.

Wenn diese Annahme stimmt, dann muss man doch schlussfolgern, dass Materie und DM ein gravitatives Abhängigkeitsverhältnis haben.

Die Frage war ja, wie dieses Abhängigkeitsverhältnis aussieht in der Nähe von sichtbaren Himmelskörpern.

Thomas

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 29 01. 2020 01:43 #64587

Thomas schrieb: Wenn es keine Austauschteilchen gibt, also Gravitonen, dann stellt sich doch die weitere Frage, wie wechselwirkt die Materie mit der DM? Doch nur über Gravitationspotentiale.

Gravitonen, sofern es sie gibt, stellen das Gravitationspotential lediglich her, sie machen nichts "anderes". Das wäre dann ähnlich wie der Teilchen-Welle-Dualismus beim Photon. Zwei unterschiedliche Bilder für dasselbe.

Thomas schrieb: Wenn diese Annahme stimmt, dann muss man doch schlussfolgern, dass Materie und DM ein gravitatives Abhängigkeitsverhältnis haben.

Natürlich, genauso wie bei Neutrinos. Und die Gravitation ist eben nur auf große Distanzen und mit großen Massen effektiv wirksam. Große Distanzen sind nötig, weil die fraglichen Teilchen hohe kinetische Energie besitzen.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 29 01. 2020 22:42 #64614

Rainer,
Gravitonen stellen doch kein Gravitationspotential her! Gravitationspotentiale werden von Materie, also Energiekonzentrationen hergestellt oder besser verursacht.

Gravitonen wären hier nur die kraftvermittelnden Austauschteilchen zwischen zwei massebehafteten Körpern. In der Newtonschen Welt wären sie zwingend nötig, in der Einsteinwelt sind Sie überflüssig.
Da haben wir es ja nur mit einer geometrischen Verformung der Raumzeit zu tun, also mit Potentialen und nicht mehr mit Kräften.

Vertraut man auf die Potentialvorstellung, dann werden Gravitonen überflüssig!

Deinen zweiten Kommentar hab ich nicht verstanden, sorry.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 29 01. 2020 23:11 #64615

Gravitonen sind zwar rein hypothetische Elementarteilchen, aber die rudimentäre Definition passt eigentlich ganz gut, naja muss es ja auch.

Thomas schrieb: Gravitonen stellen doch kein Gravitationspotential her! Gravitationspotentiale werden von Materie, also Energiekonzentrationen hergestellt oder besser verursacht.

Gravitonen wären hier nur die kraftvermittelnden Austauschteilchen zwischen zwei massebehafteten Körpern. In der Newtonschen Welt wären sie zwingend nötig, in der Einsteinwelt sind Sie überflüssig.
Da haben wir es ja nur mit einer geometrischen Verformung der Raumzeit zu tun, also mit Potentialen und nicht mehr mit Kräften.

Da sind wir uns natürlich einig.
Naja ich könnte Gravitonen als (virtuelle) Austauschteilchen zwischen Masse und der Raumzeit verstehen. Somit formt das Graviton die Raumzeit, sozusagen, aber selbstverständlich nur als Vermittler. Als Austauschteilchen zwischen Massen würde es dem klassischen "verdinglichten" Feld entsprechen. Alles kommt letztlich aufs Gleiche heraus. Vielleicht ergeben sich auch falsifizierbare Unterschiede. In meinen Augen ist ein "Feld" nur eine mathematische Beschreibung, woraus es besteht, ist völlig offen.
Einstein sagt ja nicht, wie die Massen es bewerkstelligen, die Raumzeit in der Ferne zu krümmen. Ein festes Gummituch gibt es in den Formeln nicht. Dafür ist jedenfalls die Signallaufzeit c nötig. Was soll denn da durch die Raumzeit wandern. Warum soll man das dann nicht als virtuelles Graviton bezeichnen. Aber wem der Begriff des Gravitons nicht gefällt, kann die Informationsausbreitung der Gravitation auch virtuelle Gravitationswelle nennen. Kommt aber aufs Gleiche heraus.

Tatsächlich wurden ja Gravitationswellen nachgewiesen. Diese ließen sich dann mit realen Gravitonen identifizieren. Der einzige Unterschied mittels Gravitonen wäre vielleicht eine Quantisierung von GW. Aber so weit müssen wir ja nicht gehen. Dafür fehlt ja jeder Anlass. Und ob diese Gravitonen nur die Raumzeit wellen oder direkt auf Massen einwirken, bleibt ebenfalls offen. Nachdem GW Energie transportieren, die von Massen absorbiert werden können, deutet dies eher auf einen unmittelbaren Kontakt hin als ein Energietransport über eine vermittelnde Raumzeitkrümmung. Aber so weit wollte ich gar nicht gehen.

Ich finde nur die Analogie zwischen Gravitonen als Träger der GW gegenüber Photonen als Träger der Strahlung passend und damit gibt es dann eben auch ein passendes Wort für die Informationsausbreitung der Gravitation. Interessant ist jedenfals ein Vergleich von Stahlung mit GW und auch ein Vergleich von Coulombfeld mit Gravitatonsfeld=Raumzeitkrümmung ist naheliegend.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 29 01. 2020 23:24 #64617

Thomas schrieb: Rainer,Gravitonen wären hier nur die kraftvermittelnden Austauschteilchen zwischen zwei massebehafteten Körpern. In der Newtonschen Welt wären sie zwingend nötig.


Bei Newton breitet sich die Gravitation instantan aus. Das können Gravitonen nicht leisten, von daher ist die Aussage eher nicht korrekt.
ra-raisch schrieb: Einstein sagt ja nicht, wie die Massen es bewerkstelligen, die Raumzeit in der Ferne zu krümmen. Ein festes Gummituch gibt es in den Formeln nicht. Dafür ist jedenfalls die Signallaufzeit c nötig. Was soll denn da durch die Raumzeit wandern.


Er sagt auf jeden Fall, dass es sich um eine Nahwirkung handelt, wodurch sich die Krümmung in der Ferne vollkommen unproblematisch beschreiben lässt. D.h. nach allgemeinem Verständnis pflanzt sich die Wirkung einfach durch die Raumzeit selbst fort. Wir hatten das Thema schon häufiger, und ich verstehe noch immer nicht, weshalb das aus deiner Sicht problematisch sein soll.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 29 01. 2020 23:28 #64618

Arrakai schrieb: Bei Newton breitet sich die Gravitation instantan aus. Das können Gravitonen nicht leisten, von daher ist die Aussage eher nicht korrekt.

Nicht so spitzfindig....postnewtonisch ist natürlich gemeint. Aber ich sehe nicht, wie Einstein ohne einen entsprechenden Mechanismus auskommt.

Thomas schrieb: Deinen zweiten Kommentar hab ich nicht verstanden, sorry.

Ich meinte nur, dass auch Neutrinos gravitativ wirken und sonst nur im unmittelbaren Kontakt.
Arrakai schrieb: pflanzt sich die Wirkung einfach durch die Raumzeit selbst fort.

Tja, genauso wie eine em.Welle oder ein em.Feld. Aber selbst wenn es so ist, gebe ich dieser Fortpflanzung gerne einen eigenen Namen.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 29 01. 2020 23:37 #64619

ra-raisch schrieb:
Arrakai schrieb: Bei Newton breitet sich die Gravitation instantan aus. Das können Gravitonen nicht leisten, von daher ist die Aussage eher nicht korrekt.

Nicht so spitzfindig....postnewtonisch ist natürlich gemeint. Aber ich sehe nicht, wie Einstein ohne einen entsprechenden Mechanismus auskommt.


Spitzfindig? Nein, genau und nichts hineininterpretierend, was da nicht steht. Welche „postnewtonischen“ Theorie meint Thomas denn, wenn er von Newton spricht?
Arrakai schrieb: pflanzt sich die Wirkung einfach durch die Raumzeit selbst fort.

Tja, genauso wie eine em.Welle oder ein em.Feld. Aber selbst wenn es so ist, gebe ich dieser Fortpflanzung gerne einen eigenen Namen.[/quote]

Diese Idee führt ja (neben anderen) gerade zu den Graviitonen, auch wenn noch keine konsistente Theorie gefunden wurde. Aber es stellt sich trotzdem die Frage, weshalb Einstein aus deiner Sicht nicht sagt, wie Massen die Raumzeit krümmen. Das Nahwirkungsprinzip war ihm ein zentrales Anliegen, und die Raumzeit an sich reicht dafür eben vollkommen aus.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 29 01. 2020 23:42 #64621

Arrakai schrieb: Welche „postnewtonischen“ Theorie meint Thomas denn, wenn er von Newton spricht?

Naja postnewtonisch ist Newton + c und nach Bedarf noch die eine oder andere Zutat.
Gemeint ist der Unterschied zwischen Fernwirkung (nicht instantan) und Raumzeitkrümmung.

Bei der Bildung bzw Veränderung der Raumzeitkrümmung sehe ich aber keinen Unterschied zur Fernwirkung. Außerdem wird die Raumzeit von den Massen gekrümmt, sie ist danach nicht einfach gekrümmt sondern wird fortlaufend in dieser Krümmung gehalten. Nimm die Masse weg und die Krümmung verschwindet.

Eine gekrümmte Raumzeit auf der linken Seite der Gleichung bewirkt eine bzw bedarf einer Masse als Ursache. Natürlich kann man jede beliebige Raumzeitkrümmung konstruieren, aber realistisch ist es nur mit korrespondierenden Massen.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 29 01. 2020 23:48 #64622

ra-raisch schrieb:
Arrakai schrieb: Welche „postnewtonischen“ Theorie meint Thomas denn, wenn er von Newton spricht?

Naja postnewtonisch ist Newton + c und nach Bedarf noch die eine oder andere Zutat.


Klingt ziemlich beliebig. Erstaunlich, dass ihr euch diesbzgl. blind versteht. Das Problem dabei ist, dass eine klassische Mechanik ohne Fernwirkungsprinzip m.W. bisher nicht erfunden wurde. Der Name einer Theorie würde mich daher schon interessieren.

Gemeint ist der Unterschied zwischen Fernwirkung (nicht instantan) und Raumzeitkrümmung.


Das „nicht“ solltest du noch streichen. ;)

Bei der Bildung bzw Veränderung der Raumzeitkrümmung sehe ich aber keinen Unterschied zur Fernwirkung.


Außer halt, dass es sich um eine Nahwirkung handelt...

Außerdem wird die Raumzeit von den Massen gekrümmt, sie ist danach nicht einfach gekrümmt sondern wird fortlaufend in dieser Krümmung gehalten. Nimm die Masse weg und die Krümmung verschwindet.


Beides korrekt. Aber die Änderung pflanzt sich immer nur mit c fort.

Eine gekrümmte Raumzeit auf der linken Seite der Gleichung bewirkt eine bzw bedarf einer Masse als Ursache. Natürlich kann man jede beliebige Raumzeitkrümmung konstruieren, aber realistisch ist es nur mit korrespondierenden Massen.


Natürlich. Wer behauptet denn etwas anderes?

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 29 01. 2020 23:51 #64623

Arrakai schrieb:
Beides korrekt. Aber die Änderung pflanzt sich immer nur mit c fort.

Naja und mit Graviton will ich dem eigentlich nur einen Namen geben.
Es ist auch ein Bild, dem man ggf noch Farbe verleihen kann.
Arrakai schrieb: Natürlich. Wer behauptet denn etwas anderes?

Das wird durch "gekrümmte Raumzeit" suggeriert, als ob sie in ihrem Zustand von alleine verharren würde.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 29 01. 2020 23:52 #64625

ra-raisch schrieb:
Arrakai schrieb:
Beides korrekt. Aber die Änderung pflanzt sich immer nur mit c fort.

Naja und mit Graviton will ich dem eigentlich nur einen Namen geben.


Ok, das kann ich ja akzeptieren. :)

Wichtig ist nur: Es handelt sich dabei um deine Definition. Ein Graviton im Sinne der Quantenphysik ist, wie Thomas bereits geschrieben hat, bei Einstein eigentlich nicht nötig. Das wäre dann die Quantengravitation.

Aber andererseits hat die Quantenphysik den Namen ja nicht gepachtet... ;)
ra-raisch schrieb:
Arrakai schrieb: Natürlich. Wer behauptet denn etwas anderes?

Das wird durch "gekrümmte Raumzeit" suggeriert, als ob sie in ihrem Zustand von alleine verharren würde.


Also ehrlich gesagt habe ich das noch nie so verstanden... Es ist auf jeden Fall nicht das, was die ART dazu sagt. Aber da sind wir uns ja einig, denke ich.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 30 01. 2020 00:41 #64627

Thomas schrieb: [...]
Die DM wirkt zwar gravitativ, kennt aber keinen elektromagnetisch verursachten Kühlungseffekt.
Das heißt, dass sie zwar für sich klumpt, aber deutlich weniger, als das die Materie kann, die über Strahlung kühlt, wenn sie komprimiert.

Interessant! Wenn die elektromagnetische Strahlung als wesentlicher Faktor für die (gravitativ bedingte) Kompression entfällt, gibt es dann eine maximale Dichte dunkler Materie bzw. sammelt sie sich grunsätzlich nur in Halos um Masseschwerpunkte sichtbarer Materie, wie man das bei Galaxien beobachten kann?

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 30 01. 2020 09:49 #64630

chtour schrieb: bzw. sammelt sie sich grunsätzlich nur in Halos um Masseschwerpunkte sichtbarer Materie, wie man das bei Galaxien beobachten kann?

Es ist eher anders herum, die helle Materie sammelt sich um DM-Verdichtungen.

chtour schrieb: gibt es dann eine maximale Dichte dunkler Materie

Wie kommst Du darauf? Die "maximale Dichte" bildet ein SL aus, das sollte bei DM auch nicht anders sein.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 30 01. 2020 11:22 #64633

ra-raisch schrieb:

chtour schrieb: bzw. sammelt sie sich grunsätzlich nur in Halos um Masseschwerpunkte sichtbarer Materie, wie man das bei Galaxien beobachten kann?

Es ist eher anders herum, die helle Materie sammelt sich um DM-Verdichtungen.


Neeee. Die Galxie ist in der Mitte, die DM ist ein Halo um die Galxie herum. Die DM an sich ist hier im Bereich zu anderen Bereichen zwar "verdichtet", was natürlich zur Strukturbildung beiträgt. Aber die baryonische Materie sammelt sich doch nicht "um" diese DM-Verdichtung herum. Oder wie meinst du das?
ra-raisch schrieb:

chtour schrieb: gibt es dann eine maximale Dichte dunkler Materie

Wie kommst Du darauf? Die "maximale Dichte" bildet ein SL aus, das sollte bei DM auch nicht anders sein.


Sie kann mangels elektromagentischer Wechselweirkung jedenfalls nicht so dicht werden wie baryonische Materie. Auch, wenn ich das jetzt nicht wirklich quantifizieren kann.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 30 01. 2020 13:06 #64637

Arrakai schrieb: Die DM an sich ist hier im Bereich zu anderen Bereichen zwar "verdichtet", was natürlich zur Strukturbildung beiträgt. Aber die baryonische Materie sammelt sich doch nicht "um" diese DM-Verdichtung herum. Oder wie meinst du das?

DM wird unter anderem deshalb gefordert, weil ihre Dichteunterschiede bereits vor der Rekombination/Entkopplung erforderlich sind, um die Fluktuationen der CMBR zu erklären. DM soll quasi die Kristalltionskeime für die helle Materie darstellen.

Dass sich dann die helle Materie weiter zusammengeballt hat und womöglich die dortige DM in das zentrale SL eingesogen hat, ist eine separate Frage. Jedenfalls ist DM in der selben Lage, ins SL zu gelangen wie helle Materie, wenn auch vielleicht nicht so effektiv, das ist sicher richtig. Während DM durch Planeten und Sonnen hindurchfliegt, kann sie aus einem SL nicht mehr entkommen. Deshalb ist es eigentlich keine Frage, ob im SL auch DM ist, sofern es überhaupt DM gibt. Und auch in Sternen wird sich ein Anteil finden, wenn auch weniger.....wieviele Neutrinos befinden sich wohl in einem Planeten?

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 30 01. 2020 13:55 #64642

ra-raisch schrieb:
Arrakai schrieb: Die DM an sich ist hier im Bereich zu anderen Bereichen zwar "verdichtet", was natürlich zur Strukturbildung beiträgt. Aber die baryonische Materie sammelt sich doch nicht "um" diese DM-Verdichtung herum. Oder wie meinst du das?

DM wird unter anderem deshalb gefordert, weil ihre Dichteunterschiede bereits vor der Rekombination/Entkopplung erforderlich sind, um die Fluktuationen der CMBR zu erklären. DM soll quasi die Kristalltionskeime für die helle Materie darstellen.


Nö, also zumindest nicht laut LCDM. Die DM sammelte sich nach dem Standardmodell an Orten, wo die baryonische Materie (zu diesem Zeitpunkt das Plasma) bereits dichter war und verstärkte so die bereits vorhandenen Dichteunterschiede. In Summe sind das dann die (dunklen) Kondensationskeime.
ra-raisch schrieb: Dass sich dann die helle Materie weiter zusammengeballt hat und womöglich die dortige DM in das zentrale SL eingesogen hat, ist eine separate Frage. Jedenfalls ist DM in der selben Lage, ins SL zu gelangen wie helle Materie, wenn auch vielleicht nicht so effektiv, das ist sicher richtig. Während DM durch Planeten und Sonnen hindurchfliegt, kann sie aus einem SL nicht mehr entkommen. Deshalb ist es eigentlich keine Frage, ob im SL auch DM ist, sofern es überhaupt DM gibt. Und auch in Sternen wird sich ein Anteil finden, wenn auch weniger.....wieviele Neutrinos befinden sich wohl in einem Planeten?


Klar kann DM einen Beitrag zur Masse von SL leisten, und dann wird sie ebenfalls in der Singulariät landen. Alleine, also ohne baryonische Materie, kann sie das aber nicht. In diesem Fall gibt es tatsächlich ein (wo auch immer angesiedeltes und wahrscheinlich vom Einzelfall abhängiges) Maximum für die Dichte.

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Können sichtbare Himmelskörper einen Anteil dunkler Materie haben? 30 01. 2020 14:07 #64645

Arrakai schrieb: In diesem Fall gibt es tatsächlich ein (wo auch immer angesiedeltes und wahrscheinlich vom Einzelfall abhängiges) Maximum für die Dichte.

Genau, die Schwarzlochdichte Ts = M/rs = c²/2G = 6,73317e+26 kg/m
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