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THEMA: Verteilung der baryonischen Materie

Verteilung der baryonischen Materie 13 01. 2020 10:07 #63756

Schönen Tag allseits!
Ich habe eine sehr laienhafte Frage, eine Antwort könnte mir aber bei der Vorstellung von der Größe des Universums sehr helfen. Kann man in etwa abschätzen, wie dicht eine " Materiesuppe" wäre, z.B. Atome/Kubikmeter, wäre alle baryonische Materie gleichmäßig im Universum verteilt?
MfG Werner

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Verteilung der baryonischen Materie 13 01. 2020 10:40 #63760

4 Protonen pro m³ EDIT: inkl DM
ρ = 4 u/m³ = (8,6347e-27) kg/m³

(pdg2018: 1,87840e-29*h² g/cm³) mit h=0,678 (usno2018)
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Verteilung der baryonischen Materie 15 01. 2020 17:02 #63918

Hi; ich kenne es so:

Die Anzahldichte der Baryonen ηB für das Universum lässt sich wie folgt berechnen:

Ausgehend von der kritischen Dichte und dem bekannten Dichteparameter ΩB der baryonischen Materie von ungefähr 0,046 lässt
die Anzahldichte ηB bestimmen:

ΩB≡ϱBc ≌4,6%

BBc
ηB=(ϱcB)/mP

Dies ergibt einen Wert von ca. 1,4*10-7 Baryonen/(cm3 )

Der Wert der kritischen Dichte beträgt ca. 5*10-30 g/(cm3 )
mP=1,674927*10-24 g

PS: ich habe auch schon Werte von 2,5*10-7 Baryonen/cm3 gelesen
Also 0,14 bis 0,25 Baryonen/m3

have fun
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Verteilung der baryonischen Materie 15 01. 2020 18:03 #63919

Vielen Dank! Als Laie habe ich zwar nur die letzte Zeile verstanden:blush: :S, aber gerade diese ermöglicht mir eine gewisse Vorstellung, wie riesig das derzeit beobachtbare Universum ist!
PS: Gab es auch schon zum Zeitpunkt der Inflation Materie? Ginge ja eigentlich nur ohne!:whistle:

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Verteilung der baryonischen Materie 15 01. 2020 19:51 #63922

wpreini schrieb: PS: Gab es auch schon zum Zeitpunkt der Inflation Materie? Ginge ja eigentlich nur ohne!:whistle:

Die Inflation fand erst nach dem Ende der GUT Ära statt. Quarks entstanden wohl erst danach. Ob es dazwischen Materie gb, die wir nicht kennen?

HansSep schrieb: ηB=(ϱcB)/mP

Dies ergibt einen Wert von ca. 1,4*10-7 Baryonen/(cm3 )

Ich komme da auf einen Wert von η=1.92e-20 1/m³
ρc=8.6347/10^27 kg/m² = 3(H°)²/c²κ = Λ/c²κ
mP=2.176434/10^8 kg
Ωb=0.0484 (pdg2018)

Allerdings ist die Division durch die Planckmasse mP ziemlich nichtssagend, weil diese sehr viel größer als ein Baryon ist. Faktor 1019. Vermutlich wurde dieses Ergebnis dann eben mit einem entsprechenden Faktor wieder in Nukleonen u umgerechnet.

HansSep schrieb: PS: ich habe auch schon Werte von 2,5*10-7 Baryonen/cm3 gelesen
Also 0,14 bis 0,25 Baryonen/m3

Aber stimmt, auf diesem Wege komme ich zu 1/4 Nukleonen also 0,25 u/m³.

Achja, der Wert von 4u/m³ umfasst die DM.

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Verteilung der baryonischen Materie 16 01. 2020 04:59 #63948

Hi, das kenne ich so:

Big Bang

??

10-43 s Quantengravitation

10-35 s GUT - Inflation

Baryogenese (ca. 1012 GEV)

10-10 s elektroschwacher Phasenübergang - Higgs

10-5 s Quarks --> Nukleonen

ca. 60s Nukleonen --> Atomkerne

30 000 Jahre Übergang Strahlung --> Materie

380 000 Jahre Rekombination: p+e- H+yCMB Gravitation

Aber jetzt: Galaxien - Strukturen


Kurzantwort: Während der Inflation entstanden die Quantenkräfte; gleich anschließend folgte die Baryogenese

have fun
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