Raumcon

Astronomie => Technik & Wissenschaft: Astronomie => Thema gestartet von: S.B.J.Praetz am 29. September 2005, 20:11:51

Titel: Dunkle Materie
Beitrag von: S.B.J.Praetz am 29. September 2005, 20:11:51
Hi
ich bin ein junger Schüler, der für die Schülerzeitung schreibt, und interessiere mich sehr für Physik und Astrologie.
Zur Zeit arbeite ich an einem Bericht über Dunkle Materie, und habe noch einige Fragen dazu.Wo ist dunkle Materie zu finden, im Universum, das ist mir klar, aber gibt es sie auch auf der Erde, um uns herum?
Außerdem, ist die Dunkle Materie ja eine starke Energie, die immerhin unser Universum zusammen hält, könnte man diese Energie vieleicht irgendwie nutzen können, auch wenn wir die technischen Möglichkeiten dafür nicht haben?
Ich würde mich über jede Antwort freuen!




Titel geändert.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Tobias Kolkmann am 29. September 2005, 21:10:38
Hallo,
ich bin zwar auch kein Experte aber meines Wissens nach ist die dunkle Materie ganz "normale" Materie, nur dass sie nicht von uns gesehen werden kann da sie weder Strahlung abgibt noch reflektiert.
Die dunkle Materie ist bisher nur theoretisch vorhanden, da mathematisch mehr Materie vorhanden sein muss als wir "sehen" können. Dass die dunkle Materie unsere Galaxie zusammen hält hängt einfach damit zusammen, dass Materie Gravitation erzeugt - und man vermutet sehr viel dunkle Materie zwischen den Galaxien.
Bestimmt wirst du genaue Infos auf www.wikipedia.de finden, wenn du nach "dunkle Materie" suchst. Darfst mich dann auch gerne verbessern wenn du mehr rausfindest als ich :)

Bis dann
Tobias

PS: Verwechsel bitte nicht Astronomie und Astrologie, das sind zwei völlig unterschiedliche Themen ;)
Astrologie ist eher etwas im Bereich der Zukunftsvorhersage durch Sternenkonstellationen, u.A. das Horoskop. Astronomie ist die Erforschung des Weltalls und der Gesetze die darin herrschen.
Auch nachzuschlagen bei wikipedia, falls dich die genaue Bedeutung interessiert.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: S.B.J.Praetz am 01. Oktober 2005, 15:14:28
Danke für die Information, und für den Hinweis mit der Astronomie.
ich habe auch nochmal mit meinem Physiklehrer gesprochen, der meinte ungefär das gleiche. :)

gruß  S.B.J.Praetz
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: H.J.Kemm am 01. Oktober 2005, 18:01:45
Moin S.B.J.,

wegen der *dM* lies mal diese Artikel, die helfen Dir bestimmt weiter:

ftp://http://www.heise.de/tp/r4/artikel/21/21046/1.html
ftp://http://www.raumfahrt24.de/Artikel/200410260119.html



Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: S.B.J.Praetz am 02. Oktober 2005, 15:55:47
Danke.
Die Seiten konnten mir sehr viel weiter helfen.
Jetzt habe ich erst mal genug zu arbeiten über die Ferien. :)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: H.J.Kemm am 02. Oktober 2005, 16:04:57
Moin S.B.J.,
viel Erfolg bei durcharbeiten.
Aber bleib im Forum und teil uns mal mit, wie Dein Bericht ausgefallen ist.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: S.B.J.Praetz am 05. Oktober 2005, 11:35:09
Na klar
ich interessiere mich außerdem sehr für die Astronomie.
gruß S.B.J.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: S.B.J.Praetz am 14. November 2005, 20:20:12
hi leute danke nochmal für eure Hilfe , ich habe den Bericht über schwarze Materie geschrieben und er wird nächste Woche in der Schülerzeitung veröffentlicht. :)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 09. Juli 2006, 09:25:22
Viele Wissenschaftler sind sich einig: Um die dynamische Expansion des Universums zu erklären, braucht es riesige Mengen dunkle/unsichtbare Materie.
Jetzt gibts aber noch ne Theorie:

Zitat


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.
 

Nun, sollten diese Gravitationswellen tatsächlich existieren, wäre das langfristig auch eine Option für Gravitations-Antriebe.

 [smiley=rolleyes.gif]
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: H.J.Kemm am 09. Juli 2006, 23:37:44
Moin Rolli,

um erst einmal den Begriff *Dunkle Materie* begreifen zu können, habe ich hier nachgelesen:
http://www.pit.physik.uni-tuebingen.de/studium/Astroteilchenseminar/ws0506/WS05-DunkleMaterie.pdf

Wenn ich es so einigermassen im Kopf habe, werde ich evtl. zu Deinem oben aufgeführten Zitat was sagen können.
Vorläufig ist aber noch alles so wie bei Heisenberg´s Unschärferelation.

Jerry
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Jan am 10. Juli 2006, 14:29:27
Hallo,

wie sähe ein von dir angesprochener Gravitationsantrieb denn aus, Rolli?
Würde mich sehr interessieren...


Gruß
Jan
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 10. Juli 2006, 18:28:29
Hi Jerry

*mpf*... danke für den Link. habe ihn jetzt aufmerksam durchgelesen.
Fazit: Alle Experten mutmassen, dappen im Zwischenreich der Wahrheit oder Spekulation und konstruieren waghalsige Theorien.
Wenn die Neutrinos eine kleine Masse hätten, wäre das die Lösung, haben sie aber wahrscheinlich nicht.
Und Gravitationswellen wären natürlich eine gute Erklärung, aber eben:

Nichts Genaues weiss man nicht ;D

Also noch viel Gehirnschmalz soll schmoren, für die vielen Rätseln des Universum.

Hi Jan

jau, wenn ich das wüsste wäre ich Nobelpreisverdächtig... 8-)

Gut, das Prinzip ist einfach die Abstossung bezw. die Aufhebung der Schwerkraft.
Dann hätten wir den ultimativen Raumantrieb.
Aber eben, im Detail steckt der Teufel, und der amüsiert sich bekanntlich sehr köstlich über uns Menschlein..
 [smiley=evil.gif]
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: ILBUS am 10. Juli 2006, 21:07:38
Wenns Gravitationswellen sind, so müssen wir ein Graviotationssurfbrett bauen, und die Hawaiianer bitten eine Surfstandarttheorie entwickeln lassen ;) .
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 22. August 2006, 15:46:44
Und hier die neueste "Sensation":

http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltraum/0,1518,druck-432863,00.html

Ich sag ja, kaum ein Monat vergeht ohne neue Entdeckung

 :o
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 19. November 2006, 08:48:06
So, und hier mal das neueste Bildchen über die real existierende "Dunkle Materie":

(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up036677.jpg)



Eigentlich leben wir schon in einer aufregender Zeit, ständig wird was neues entdeckt; und nach jeder neuen Erkenntnis folgt das nächste Fragezeichen, da wird es einem wahrlich nie langweilig...

 8-)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Astronomie-lady am 21. November 2006, 12:45:56
Da muss ich dir recht geben. Aufregende Zeiten ;) Man kann sich vor lauter Ideen und Vorschlägen ja gar nicht mehr retten.
Aber mal eine andere Frage: Aus was soll diese dunkle Materie denn bestehen? Und die dunkle Energie?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: quichibo am 21. November 2006, 13:13:50
Zu den Fragen kommt hinzu, wie können die Forscher das feststellen, dass das Universum größer wird?

Bis an den "Rand" vom Universum kann doch selbst das Hubble Teleskop nicht sehen, oder?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 21. November 2006, 13:43:25
Hi quichibo

Zitat
wie können die Forscher das feststellen, dass das Universum größer wird?

Das war der berühmte Herr Hubble:

Der erste direkte Beweis für eine allmähliche Ausdehnung des Universums gelang dem amerikanischen Astronomen Edwin Hubble 1923 durch den Nachweis des Dopplereffekts beim Licht weit entfernter Galaxien. 1929 konnte Hubble nachweisen, dass sich das Weltall ausdehnt. Er stellte fest, dass Galaxien sich umso schneller entfernen, je weiter sie bereits voneinander entfernt sind. Dies konnte er mit Hilfe der Spektralverschiebung des Lichts feststellen: Sehr weit entfernte Galaxien weisen eine Rotverschiebung in Ihrem Spektrum auf (vergleiche dazu: Hubble-Konstante). Tatsächlich ist die kosmologische Rotverschiebung kein Dopplereffekt im eigentlichen Sinne, sondern beruht vielmehr auf der allgemeinen zeitlichen Zunahme von Abständen im Universum. Diese Erkenntnis führte zu der Annahme des Urknalls, da die Abstände zwischen den Galaxien zu einem endlichen Zeitpunkt in der Vergangenheit verschwinden und daher ein Zustand unendlich hoher Dichte vorliegt.

(aus http://de.wikipedia.org/wiki/Universum)

OK?

 ::)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: alswieich am 21. November 2006, 13:47:20
Zitat
... 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.

Gruß
Peter
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 21. November 2006, 13:49:08
Hi Peter
Hi A-Lady

Yep.

Vermutungen:

Doch woraus diese dunkle Materie bestehen soll ist unklar. Teilweise könnte sie aus Neutrinos bestehen oder anderen Elementarteilchen, die aber noch nicht bewiesen wurden, sondern nur in der Theorie existieren (Photinos, Gravitinos). Doch die erklären nicht die gesammte Masse. Auch könnten es Sterne sein, deren Masse und Leuchtkreft so gering ist, dass man sie nicht entdecken kann (rote, braune oder schwarze Zwerge) oder vielleicht schwarze Löcher. Diese Möglichkeit kommt jedoch aus folgendem Grund nur bedingt in Frage. Die Forschung, die sich mit dem Urknall beschäftigt (Nucleosythesis), sagt aus, dass das Verhältnis von Photonen und baryonischer Materie (das was wir so kennen, Atome) konstant sein muss. Da die Anzahl der Photonen ermittelt ist, ist auch die Menge der baryonischen Materie begrenzt (also doch Neutrinos?).

Aus: http://www.astro.uni-bonn.de/~webiaef/outreach/eva/dm/dm.html
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: robinson am 21. November 2006, 14:18:12

Unsere Lady hat gefragt:
Zitat
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
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: H.J.Kemm am 22. November 2006, 05:31:50
Moin,

ich habe beide Titel jetzt in einen Thread vereint.

Jerry
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Martin am 16. Dezember 2006, 15:36:22
Möglicherweise kann man die DM bal direkt beobachten, und zwar anhand hochaufgelöster Bilder im m-Wellenlängenbereich. Dazu braucht man aber neue extrem große Radioteleskope mit vielen km Durchmesser. Ein erstes solches Projekt ist LOFAR in den Niederlanden, eine Vernetzung dichtstehender kleinere Radioantennen.

http://www.astronews.com/news/artikel/2006/12/0612-012.shtml
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 08. Januar 2007, 14:43:38
Mit Hilfe des "Hubbles-Teleskopes" hat man eine Karte der "Dunklen Materie" erstellt:
  
Zitat
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.  

(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up036676.jpg)
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.

Aus:

http://www.astronews.com/news/artikel/2007/01/0701-005p.html

So wird Schlag auf Schlag das Geheimnis der "Dunklen Materie" enträtselt, wahrscheinlich schneller als wir alle denken...

 :o
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Necrom am 08. Januar 2007, 22:08:04
Faszinierend wie "einfach" das Rezept war das die Wissenschaftler genutzt haben.
Und faszinierend was sie rausfanden und weiterhin rausfinden  :o :o
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 17. Januar 2007, 20:16:28
Und jede Woche eine neue Theorie:

Ist das Vacuum selbst der "Übeltäter" ?
 
Zitat
 
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.

Quellle:
astronews.com

Ich sag ja immer, abwarten und durchs Fernrohr gucken...

 ;)
 
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 17. April 2007, 09:05:21
Und hier wieder mal was über Dunkle Energie:

Zitat:
Auf der Jagd nach der Dunklen Energie


Zitat a.G. urheberrechtlicher Bedenken entfernt

Quelle:

http://www.welt.de/wissenschaft/article791594/Auf_der_Jagd_nach_der_Dunklen_Energie.html

 ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 17. April 2007, 09:14:26
Es muss nicht immer Harald Lesch sein:

Zitat:
Astrophysikerin möchte Rätsel der dunklen Materie im Universum lösen

Laura Baudis arbeitet als Lichtenberg-Professorin an der RWTH

Sie sind überall und doch nicht sichtbar: Halos heißen die Kugeln aus dunkler Materie, die unerkannt durch das Universum ziehen. Sie sollen – etwa 500 Millionen Jahre nach dem Urknall – als eine Art „Gravitationskleber“ die Bildung von Sternen und Galaxien unterstützt haben. Seit kurzem ist ihnen Professor Dr. Laura Baudis von Aachen aus auf der Spur. Die renommierte Astrophysikerin arbeitete bereits mehrere Jahre an der Stanford University und an der University of Florida in Gainesville am Nachweis der geheimnisvollen Substanz. Im Rahmen einer Lichtenberg-Professur der VolkswagenStiftung wird sie ihre Forschungen in den nächsten fünf Jahren im Physikalischen-Institut an der RWTH Aachen fortsetzen.

(http://www-zhv.rwth-aachen.de/zentral/dez3_pm2006_Bilder_Baudis.jpg)
Laura Baudis war von November 2003 bis März 2006 als Assistant Professor of Physics an der University of Florida, Gainesville, tätig. Zuvor arbeitete sie drei Jahre als Postdoc im Physics Department an der Stanford University und ein Jahr als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg. 2005 bekam sie den Early Career Development Award, eine Auszeichnung der National Science Foundation für herausragende junge Wissenschaftler.

Als Bestandteile der dunklen Materie favorisiert Laura Baudis die so genannten WIMPs. Die „Weakly Interacting Massive Particles“, schwach wechselwirkende, massereiche Teilchen, möchte die Astropysikerin mit äußerst sensiblen Detektoren nachweisen. Mit Hilfe von flüssigem Xenon sollen winzige Licht- und Ladungssignale aufgefangen werden, die entstehen, wenn ein WIMP mit einem Xenonatom zusammenstößt. „In Florida haben wir bereits einen Prototyp dafür entwickelt, nun planen wir in Aachen den Bau eines großen Detektors mit einer Tonne Xenon“, erläutert die Astrophysikerin. „Hierfür bietet die RWTH als technische Universität eine hervorragende Infrastruktur.“ Die eigentlichen Feldexperimente finden anschließend in einem Untergrundlabor in Gran Sasso, 100 Kilometer östlich von Rom statt. Verschiedene Forschergruppen aus den USA und Europa betreiben dort im Rahmen einer XENON Kollaboration ein Flüssig-Xenon-Experiment. Der Grund: Die 1.400 Meter dicken Felswände der Abruzzen schirmen die Versuchsanordnungen vor störender kosmischer Strahlung ab.

Neben der Fortsetzung ihrer wissenschaftlichen Tätigkeit wird Laura Baudis ab dem Wintersemester den Bereich „Astrophysik“ in der Lehre vertreten. Hierbei möchte die Professorin Studierende frühzeitig an die Wissenschaft heranführen. „Ich fände es wünschenswert, wenn Studenten bereits in den ersten Semestern an konkreten Projekten teilnehmen würden. Meine Erfahrung aus den USA zeigt: Die Studierenden sind motivierter, wenn sie von Beginn an in der Forschung mitarbeiten.“ Darüber hinaus plant

die innovative Wissenschaftlerin an ihrem Lehrstuhl spezielle Angebote für Physik-Studentinnen. Im Rahmen eines „Frauen in der Physik“-Programms möchte die zweifache Mutter renommierte Physikerinnen für Vorträge gewinnen, die anschließend über ihre Erfahrungen im Wissenschaftsbetrieb berichten bzw. ihre Lebensmodelle zwischen Familie und Arbeit vorstellen: „Frauen brauchen Vorbilder. Gerade in Deutschland, wo der Anteil von Frauen in technischen Berufen noch recht niedrig ist.“
Zitatende

Quelle:

http://www-zhv.rwth-aachen.de/zentral/dez3_pm2006_baudis.htm

Ob die Laura Baudis die Lisa Randall wohl kennt?

 :)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: SchwarzeMaterie am 17. April 2007, 13:09:51
Zitat
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.


Hallo Rolli,

wirklich sehr Interessant.
Vielleicht sollte man im Kontext aber auch erwähnen das es sich bei der Dunklen/freien Energie nicht Zwanghaft um eine treibende Kraft handeln muss.
Zu den bisherigen Erkenntnissen die bei einigen Wissenschaftlern dazu Anlass geben 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.

Soweit bekannt wird dem Quantenvakuum eine antigravitative Wirkung gegeben, jedoch keine Treibekraft. Würde dies der Fall sein gäbe es auch ein Trägermedium, was jedoch überwiegend von den Wissenschaftlern ausgeschlossen ist.
Das Quantenvakuum könnte bei einer Expansion immer mehr dominierend werden, durch ihre antigravitative Wirkung könnte es die Gravitationskraft von Masse immer mehr Wirkung entziehen, wodurch sich Masse beschleunigend voneinander entfernen kann.

Die Überlegung einer treibenden Kraft halte ich mir persönlich auch offen, aber ich hlate mir auch offen zu sagen: Vielmehr handelt es sich bei den zum Anlass gebenden Überlegungen um einen Verlust von Gravitationswechselwirkung zweier Massen in einer antigravitativen Konstante, die mit der Expansion immer stärker werdend Raumzeit dominiert.

Eine "treibende Kraft" wäre allerdings auch recht interessant, denn dann wäre man schnell wieder beim Trägermedium wenn diese mit Masse irgendwie wechselwirkt!


Freundliche Grüße
Thomas
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 17. April 2007, 15:27:22
Hi Thomas

langsam, langsam, "nume nit gsprängt", sagen die Schweizer:

Zitat
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.
 

So ist es. Das ist dermassen spekulativ, dass wir es mal auf die lange Bank schieben. Da sind ein halbes dutzend einleuchtendere Theorien, die bevorzugt werden.
OK, fantasieren ist durchaus erlaubt...

 ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: SchwarzeMaterie am 21. April 2007, 21:14:04
Hallo Rolli,

damit hast Du selbstverständlich recht.
Schieben wir's besser erstmal auf die lange Bank...
Hoffe aber das in nächster Zeit noch mehr Aufschluss erbracht werden kann.


Gruß
Thomas
 ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 15. Mai 2007, 19:25:14
Und sie existiert doch !

(http://www.n-tv.de/img/803000_src_path.gEOw.jpg)
Die Verteilung der Dunklen Materie ist in dieser vom europäischen Hubble-Zentrum veröffentlichten Aufnahme leuchtend blau dargestellt.

Zitat:

In einem fünf Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxiehaufen haben Astronomen den bisher klarsten Beweis für die Existenz der mysteriösen Dunklen Materie gefunden.
Wissenschaftler aus den USA, Israel und Spanien entdeckten einen Ring aus Dunkler Materie, als sie mithilfe des Weltraumteleskops „Hubble“ die Verteilung der unsichtbaren Substanz im Galaxiehaufen berechnen wollten. Der Ring hat einen Durchmesser von 2,6 Millionen Lichtjahren und liegt im Galaxiehaufen mit dem Namen ZwCl0024+1652 im Sternbild „Fische“.

Zitat a.G. urheberrechtlicher Bedenken gekürzt

Zitatende

Quelle:

http://www.focus.de/wissen/wissenschaft/astronomie/dunkle-materie_aid_56424.html
 :)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: knt am 17. Mai 2007, 17:23:02
uhm, was haltet ihr von der (mal wieder wild ins blaue gesponnenen :) ) Idee das Dunkle Materie freie sub-atomare Teilchen sind? - so eine Art "zerbrochene Materie".

In der Leere des Universums sind diese ungebundenen sub-atomare Teilchen weit verstreut - aber so weit von einander entfernt, dass sie sich nicht zu Atomen verbinden können sondern isoliert bleiben. Dadurch sind sie zwar da - und haben kumulative physikalsiche Effekte (z.b. Masse) - so zu sagen eine Leer Masse *grins*

Innerhalb von Sonnensystemen ist die Dichte dieser freien sub-atomare Teilchen noch viel geringer als ausserhalb - weil die Teilchen durch Gravitationseffekte erst zu Atomen dann zu Nebeln und dann zu einem Stern, Planeten, Monden und Asteroiden etc pp. "zusammen geklumpen". Wahrscheinlich gibt es innerhalb des Sonnensystems überhaubt keine dieser freien Teilchen (es sei den mal kurz im Labor) - über die Zeit haben sich alle zu Materie zusammen gefunden.

Das Sonnensystem wäre wie eine Unterdruckblase in einer Flüßigkeit - die durch den Sonnenwind "aufgespannt" wird. Könnte das nicht so Phänomene wie die Heliopause oder auch die Pioneer-Anomalie erklären? uhm, vieleicht auch die Vakuumenergie?

Natürlich könnte es trozdem diese Interstellare Materie geben - also Atome aber mit einer Atomdichte von ~10 hoch [ch8722]4 Atomen/cm3 wäre doch noch genug Platz für ne Menge freie sub-atomare Teilchen. Ab und zu treffen sich genug freie subatomare Teilchen um *schwubs* sich zu einem Atom zusammen zu klumpen. Ab und zu treffen sich genug Atome um *schwubs* sich zu einem Nebel zusammen zu finden. und so weiter...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: knt am 17. Mai 2007, 18:04:38
uhm, Im Grunde hat man das ja schon längst entdeckt - diese freie sub-atomare Teilchen sind nämlich die Hintergrundstrahlung :D Nach dem Welle-Teilchen-Dualismus kann man diese Strahlung wohl auch als "freie sub-atomare Teilchen" beschreiben. Wenn also die Hintergrundstrahlung auch "Hintergrundteilchen" sind  warum sucht man dann noch eine "dunkle materie"? :o *noch ein bier auf mach und weiter in wikipedia schmöcker*
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 17. Mai 2007, 20:35:40
Uhu knt

Zitat
Wenn also die Hintergrundstrahlung auch "Hintergrundteilchen" sind  warum sucht man dann noch eine "dunkle materie"?

Neiin, du verwechselst da alles.

Bekannte Materie, wie wir, die Sonne, die Milchstrasse, die sichtbaren Galaxien sind für uns berechenbar.
 Die dunkle Materie eben nicht. Sie ist nicht mal greifbar, geschweige den einzuordnen.
 Da kannst du nicht die Hintergrundstrahlung herbeizitieren: Die bestätigt nur unser Dilemma.
Gut, es wird nicht mehr lange dauern..., da werden auch wir, die Menschen, die dunkle Materie irgendwie in eine Formel pressen, und dann gehts aufwärts, mit unseren Theorien.

Meine Güte, jeden Tag eine neue Sensation..

 :o

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: knt am 17. Mai 2007, 22:23:59
Joa, Hintergrundstrahlung kanns nicht sein, als elektromagnetische Strahlung sind das ja Photonen die den Gravitations Effekt, der mit Dunkler Materie erklärt werden soll, nicht verursachen können.

Berechenbar ist dunkle Materie schon - man weiß das in etwa 23% des Universums Dunkler Materie ist.

Zitat
Meine Güte, jeden Tag eine neue Sensation..:o
Dabei erzähle ich euch nicht mal Hälfte von dem was ich mir täglich zusammen spinne :D ;D ::) aber wie sagst du so schön?

Zitat
OK, fantasieren ist durchaus erlaubt...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: SchwarzeMaterie am 18. Mai 2007, 01:08:28
Zu den genannten Links von Rolli dürfen selbstverständlich auch eingehendere Erleuterungen nicht fehlen was es denn nun mit der Dunklen Materie auf sich hat, daher gebe ich hier auch mal ein paar interessante Links zu:

http://www.astro.uni-bonn.de/~deboer/pdm/pdmdmtxt.html
http://www.cnrs.fr/cw/en/pres/compress/matiereNoireGalaxies.htm



dazu noch ein Video zur letzten Meldung vom entdeckten Ring der "dark matter"

http://www.heute.de/ZDFmediathek/inhalt/24/0,4070,5396152-5,00.html


Worauf ich an dieser Stelle auch noch hinweisen möchte, die "Dunkle Materie" ist nicht gleich zu setzen oder zu verwechseln mit "Dunkler Energie (auch als freie Energie bekannt)".
Es handelt sich hierbei um zwei unterschiedliche Aspekte der Astrophysik.
Die "Dunkle Materie" soll die gravitative Bindung innerhalb Galaxien erklären, während die "Dunkle/freie Energie" eine Lösung für die beschleunigende Expansion des gesamten Universum darstellt.


Die genanten Links sind wirklich von einem außerordentlich positiven Wert, vielen Dank dafür, Rolli!



LG
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Tobias Kolkmann am 21. Mai 2007, 08:19:16
Moin,

an dieser Stelle sei auch auf den Artikel bei Raumfahrer.net hingewiesen:
http://www.raumfahrer.net/sys/aktuell.pl?20052007121817.shtml

Vielen Dank an Karl für den super Artikel. Ist außerdem eine super Idee, mal ein Video direkt in den Artikel einzubinden, hat mir sehr gefallen :)

Grüße,
Tobias
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 22. Juni 2007, 13:20:28
Und noch mal neues:

Zitat:

Galaxie aus Dunkelmaterie im Virgo-Haufen

Vor zwei Jahren entdeckten Astronomen im Virgo-Galaxienhaufen eine große Gaswolke, die schon damals als bester Kandidat für eine Dunkelmaterie-Galaxie gehandelt wurde, also für eine Galaxie ohne Sterne, die überwiegend aus Dunkler Materie besteht. Jetzt haben Forscher die mysteriöse Gaswolke erneut untersucht und auch ihre Masse bestimmt. Der Anfangsverdacht hat sich dabei bestätigt.
(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up036675.jpg)
Himmelsbereich, in dem die Dunkelmaterie-Galaxie VIRGOHI 21 liegt: Die Konturen der im Radiobereich beobachteten Wasserstoff-Wolke sind eingezeichnet. Foto: Arecibo Observatory / Robert Minchin

"Viele Beobachtungen zeigen, dass Dunkle Materie das extragalaktische Universum dominiert", schreiben die Astronomen um Robert Michin vom Arecibo Observatory in Puerto Rico. So müssen Galaxien etwa zehnmal mehr Dunkle Materie als gewöhnliche Materie enthalten, sonst würden sie durch ihre Rotation auseinander fliegen. "Bislang aber konnte noch keine vollständig dunkle Struktur überzeugend identifiziert werden." Theoretische Untersuchungen sagen jedoch die Existenz solcher dunkler Galaxien voraus - Massenansammlungen, in denen es aus unbekannten Gründen nicht zur Entstehung von Sternen gekommen ist.

Der bislang beste Kandidat für eine dunkle Galaxie ist VIRGOHI 21, eine gigantische Gaswolke im Galaxienhaufen Virgo. Denkbar wäre jedoch auch, dass es sich bei dem Objekt um Materie handelt, die aus der nahe gelegenen Galaxie NGC 4254 bei einer Begegnung mit einer weiteren Galaxie herausgerissen wurde. "Dann jedoch hätten auch Sterne mit aus der Galaxie herausgerissen werden müssen", so Michin. Die Beobachtungen von Michin und seinen Kollegen zeigen zwar 281 Sterne im Bereich der Wolke, doch dies deckt sich mit der zu erwartenden Anzahl der Sterne im intergalaktischen Raum des Virgo-Haufens. "Es spricht also alles dagegen, dass unsere Entdeckungen irgendetwas mit VIRGOHI 21 zu tun haben", so die Forscher. Die Wolke scheint also tatsächlich keine eigenen Sterne zu enthalten.

Radiobeobachtungen zeigen zudem, dass es sich bei VIRGOHI 21 tatsächlich um eine einzige Gaswolke handelt und nicht um zwei Wolken, die zufällig aneinander vorbei fliegen. Aus der Rotation der Wolke konnten die Astronomen deshalb ihre Gesamtmasse abschätzen. Der überraschende Befund: Sie enthält nicht, wie für Galaxien üblich, zehnmal mehr Dunkle als normale Materie, sondert das Hundertfache. Die Forscher sehen in dem Mangel an gewöhnlicher Materie denn auch den Grund dafür, dass in VIRGOHI 21 keine Sterne entstanden sind.

Auszug aus:
 
 LINK (http://www.astronews.com/news/artikel/2007/06/0706-031p.html)

 :)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: H.J.Kemm am 08. Juli 2007, 07:56:26
Moin,

Die Grundfragen der Kosmologie
Empfehlungen für eine europäische Strategie der kosmologischen Forschung


unter diesem Titel gibt es in *Sterne und Weltraum, Juli 2007* einen hervorragenden Bericht.

Das Thema beschäftigt sich mit: Wie entstand die Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie? Woraus besteht Dunkle Materie, und was ist Dunkle Energie? Begann unser Universum mit einer Inflation? Solche grundlegenden Fragen der Kosmologie wollen europäische Astronomen bis zum Jahr 2020 beantworten – eine Arbeitsgruppe stellt ihre Empfehlungen vor.

Bitte diese Seite >>> (http://www.planet-smilies.de/lesen/lesen_005.gif) (http://www.spektrumverlag.de/artikel/875309&_z=798889)
anklicken und die PdF-Datei runterladen.

Es lohnt sich absolut.

Jerry

Nebenbei: (http://www.spektrumverlag.de/sixcms/media.php/861/SuW-Logo.gif) ist wirklich lesenswert.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 08. Juli 2007, 10:21:42
Vielleicht hat die dunkle Materie auch was mit einer fünften Dimension zu tun, darum können wir sie auch nicht sehen  :o

(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up036674.jpg)
Neben den sehr energiereichen Röntgen-Ausbrüchen weist Cygnus x-3 auch eine Kosmische Strahlung auf, die sich bisher den Erklärungsversuchen der Wissenschaft entzieht. Diese Strahlung scheint nicht aus den uns bekannten Teilchen zu bestehen, stattdessen könnte sich dahinter ein langlebiges, elektromagnetisch neutrales Teilchen verbergen. Was die Forscher verblüfft ist die Tatsache, dass diese Partikel auf ihrer 37.000-Lichtjahre-Reise von Cygnus X-3 zur Erde nicht zerfallen.

Hier der ganze Artikel:

TEXT (http://economyaustria.at/Text/?id=2941414)

 8-)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: GlassMoon am 04. September 2007, 14:16:49
http://www.pm-magazin.de/de/heftartikel/artikel_id2017.htm
das heft hab ich wie immer von meiner tante bekommen, nachdem sie es gelesen hat :D

aber der artikel hat mich erschrocken...
das universum besteht angeblich aus 22% dunkle materie, 74% dunkle energie und ganze 4% unserer gewohnten atome..

zuerst dachten wir die erde steht im mittelpunkt, dann die sonne, und dann alles, also die galaxien usw.... und  is das alles nur 4% von dem ganzen universum..
langsam gehts mir da zuweit :-/

dann steht noch was davon drin, dass es neben unserem vllt noch 10^500 universen gibt
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: H.J.Kemm am 04. September 2007, 15:28:42
Moin,

@ DaBeste: das universum besteht angeblich aus 22% dunkle materie, 74% dunkle energie und ganze 4% unserer gewohnten atome..

Das sagt zumindest die derzeit anerkannte Theorie. Aber letztendlich eindeutig bewiesen ist sie noch nicht, da sie u.a. nicht sichtbar ist. Sie absorbiert nämlich keine optische oder andere elektromagnetische Strahlung ab oder sendet sie aus.  

Festgestellt hat man nur ein bis dato unbekanntes Phänomen, nämlich eine ungewöhnliche Bewegung der beobachteten Galaxie- und Sternhaufen. Nach Auslegung des Gravitationsgesetzes dürften sich Sterne im Aussenbereich einer Galaxie nicht mit so hoher Geschwindigkeit bewegen, wie gemessen.

(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up036673.png)
Dunkle Materie: Die Diskrepanz zwischen der gemessenen und der zu erwartenden Umlaufgeschwindigkeit der Sterne in der Galaxie lässt sich nur mit der Annahme einer zusätzlichen, nicht sichtbaren „Dunklen Materie“ erklären.

Indirekt nachgewiesen wurde sie bei *1E 0657-558* (Bullet-Cluster), einer Verschmelzung von zwei Galaxienhaufen.

(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/16/060821_darkmatter.jpg)

Kompositbild des Bullet-Clusters. Zu sehen sind in rot die aus Strahlungsemissionen im Röntgen-Bereich abgeleitete Verteilung gewöhnlicher Materie sowie in blau die aus Gravitationslinseneffekten erschlossene Verteilung Dunkler Materie.

Aber da wird die Wissenschaft wohl im Verlaufe der Zukunft noch weitere Aufklärungsarbeit leisten.

Jerry  
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Corsar am 04. September 2007, 16:07:28
Bonjour, >dabeste: zuerst dachten wir die erde steht im mittelpunkt, dann die sonne, und dann alles, also die galaxien usw....
Die Erde ist nicht das Centre / Mittelpunkt sondern das deux point / Doppelpunkt. http:// ::) Jac
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 04. September 2007, 18:54:44
Mein Eindruck von dunkler Energie und dunkler Materie ist, dass es sich um Konstrukte handelt, um die Beobachtungen mit den bestehenden Theorien erklären zu können. Nachgewiesen oder beobachtet wurde ja noch nichts davon.
Vielleicht gibt es auch einfach noch eine andere (Fern-)Wirkung der sichtbaren Materie, so dass die Gravitation in großen Maßstäben anders wirkt, als wir es bisher verstehen und somit zusätzliche Materie vorgaukelt.
Das ist natürlich nur eine Idee, aber von meinem Laienstandpunkt erst mal genau so gut wie die postulierte dunkle Materie.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 06. September 2007, 18:55:01
Vermessung der dunklen Materie mittels Sternenströme

Quelle: 'Sehen, was man nicht sehen kann.' Spektrum der Wissenschaft 09/07, S.56

Durch die Vermessung von Sternenströmen (http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=633.msg6652#msg6652) (bisher v.a. der Sagittariusstrom) können Rückschlüsse auf die Verteilung der postulierten dunklen Materie in der Milchstraße gezogen werden. Um deren Verteilung analysieren zu können, müsste man eigentlich den kompletten Umlauf von Sternen um die Milchstraße vermessen. Aus unerwarteter Beschleunigung und Abbremsung auf dieser Bahn ließe sich die Verteilung der dunklen Materie bestimmen. Natürlich ist dies für Menschen nicht möglich.
Die Sternenströme um unsere Galaxie helfen dabei aber, da sich deren Sterne auf einer gemeinsamen Kreisbahn um die Galaxie winden. Damit kann man diese Sterne auf dem kompletten Umlauf betrachten und mögliche Effekte der dunklen Materie bestimmen.
Nach bisherigen Ergebnissen aus dem Sagittariusstrom hat die dunkle Materie eine kugelförmige Verteilung in der Galaxie, und keine (vorher postulierte) ellipsoide.

Für genauere Messungen müssen weitere Ströme vermessen werden. Dazu soll u.a. der Satellit Gaia (http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=26) genutzt werden, welcher mit hoher Genauigkeit Positionen und Geschwindigkeiten weiterer Ströme vermessen soll. Dabei geht es auch darum, ob die dunkle Materie homogen oder verklumpt ist. Wäre sie verklumpt, bedeutete dies, dass sie nur gravitativ mit sich selbst wechselwirkte. Wäre sie hingegen homogen, müssten andere Kräfte (Kernkräfte?) ebenfalls wirken und die reine Gravitationswirkung schwächen/ändern.

Interessant ist, dass die Wirkung der kugelförmig verteilten dunklen Materie auch mit alternativen Gravitationstheorien übereinstimmen soll, z.B. mit der sog. Modifizierten Newton'schen Dynamik (MoND) (http://de.wikipedia.org/wiki/Modifizierte_Newtonsche_Dynamik).

Kennt jemand diese anderen Theorien? Mir fällt da noch die von Einstein postulierte kosmologische Konstante ein. Generell geht es ja 'nur' darum, eine zusätzliche Gravitationswirkung zu erklären. Ob das wirklich durch (postulierte) dunkle Materie oder eine andere Gravitationswirkung der normalen Materie entsteht, scheint mir noch ungeklärt. Wenn es sich aber auf die normale Materie zurückführen lassen sollte, dann müsste man die zusätzliche Wirkung direkt mit der Verteilung der sichtbaren Materie korrelieren können.

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 20. Dezember 2007, 06:59:05
Es gibt einen neuen Interpretationsvorschlag bzgl. des beschleunigt expandierenden Universums.

Quelle: "Ist die Dunkle Energie nur eine kosmische Fata Morgana", Sterne und Weltraum, Januar 2008
Onlineversion des Artikels: http://www.suw-online.de/artikel/914379&_z=798889

Zusammenfassung:
Die Interpretation von Beobachtungen ferner Super Novae haben 1998 zur Idee eines beschleunigt expandierenden Universums geführt. Nach Hochrechnungen bestünde das das Universum zu 73% aus dunkler Energie, welche die beschleunigte Expansion antriebe.
Ein Team der University of Canterbury hat die Ergebnisse jetzt unter Berücksichtigung relativistischer Effekte neu interpretiert und die bei uns zu erwartenden Beobachtungen im Computer simuliert. Ergebnis:
Jetzt werden weitere Prüfungen der Theorie anstehen, um ihre Robustheit zu testen.

Mir persönlich würde das gefallen. Die Theorie hört sich einfach, und damit elegant an ;).

PS: Danke an Jerry, der mich auf den Artikel gestoßen hat.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: tobi am 02. Januar 2008, 23:55:42
A propos dunkle Materie und dunkle Energie. Hier ein interessanter Artikel bei SpiegelOnline:
http://www.spiegel.de/spiegel/inhalt/0,1518,526180,00.html

Ja, die Ausdrücke "dunkle Materie" und "dunkle Energie" erinnern doch auch sehr an Marketing. Ist ja ne nette Theorie, aber bis man die dunkle Materie oder dunkle Energie nicht im Teilchenbeschleuniger hergestellt hat, bin ich nicht von deren Existenz nicht überzeugt.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rolli am 14. Februar 2008, 09:27:53
Keine Regel ohne Ausnahme:

Galaxie OHNE Dunkle Materie?

Zitat
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.

(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up036672.jpg)

Mehr:

HIER (http://economyaustria.at/Text/?id=3223670)


 ::)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: H.J.Kemm am 01. April 2008, 01:55:34
Moin,

diese Info und das Bild passen hier rein (ohne jeden weiteren Kommentar) >>> (http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up036671.jpg)

Ist das weit entfernte Universum tatsächlich so, wie es uns erscheint? Astronomen hoffen das. Dazwischenliegende Dunkle Materie, die normalerweise unsichtbar ist, könnte ihr Vorhandensein zeigen, indem sie Bilder verzerrt, die aus dem weit entfernten Universum stammen, ähnlich wie ein altes Fenster Bilder von der anderen Seite verzerrt. Wenn man herausfindet, wieweit Hintergrundgalaxien ungewöhnlich flach und ungewöhnlich ähnlich ihren Nachbargalaxien erscheinen, kann die Verteilung der Dunklen Materie, die diese schwache Gravitationslinsenverzerrung verursacht, abgeschätzt werden. Die Analyse der Formen von 200.000 weit entfernten Galaxienbildern, abgebildet mit dem Canada-France-Hawaii-Teleskop (CFHT) lässt auf das Vorhandensein eines massereichen Netzwerkes von verteilter Dunkler Materie schließen. Zukünftige Ergebnisse könnten sogar Details dieser Verteilung erkennen lassen. Das obige computergenerierte Simulationsbild zeigt, wie Dunkle Materie (rot) den Lichtweg und die scheinbare Form von weit entfernten Galaxien verzerrt - blau dargestellt.

Bild und Text aus http://www.der-orion.com/APOD/ap080330.html

Jerry
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Medium9 am 17. August 2008, 04:41:27
Ich weiss jetzt schon, dass mich der eine oder andere schief anschauen wird für das Folgende, da es sich auf Annahmen aus der String-Theorie (von mir aus auch -Philosophie) stützt, derer Probleme ich mir sehr wohl bewusst bin, ich aber bis heute keinen wissenschaftlichen Grund kenne ihren Ansatz nicht in Betracht ziehen zu können. Daher sei mir das Gedankenspiel gegönnt:

Die ST kennt zwei möchliche Ansätze die 10-Dimensionalität zu "verpacken", wobei eine von winzig klein aufgerollten ausgeht, die andere von ganz normalen Ausmaßen, in welcher unsere 3+1D Welt als Subset gebildet durch eine Brane dargestellt wird. Keine der beiden Ansätze kann bislang als Favorit gewertet werden, und letzteren werde ich folgend zu Grunde legen, um eine weitere mögliche Quelle dunkler Materie in den Raum zu werfen.

Eine weitere Annahme der ST ist es, dass Strings in offenem und geschlossenem Zustand existieren, wobei die offenen mit mindestens einem Ende an einer Brane "haften". Als möglicherweise geschlossen gelten bisher nur die Strings, die das sog. Graviton bilden, also den Mittler der Gravitation.
Nimmt man nun an, dass sämtliche Materie und Kräfte mit Ausnahme der Gravitation an unsere 3-Brane fest gekoppelt sind, und dass diese Brane eine beliebige Lage und Form in dem höherdimensionalen "Superraum" haben kann, so kann man weiterhin folgendes Annehmen:
Eine Gravitationsquelle erzeugt ungebundene Graviton-Strings, welche als einzige auch den Raum ausserhalb unserer 3-Brane passieren können, d.h. diese verlassen aber auch wieder eintreten. Bei geeigneter Form der Brane kann es folglich zu einem Effekt einer virtuellen Gravitationsquelle kommen, dadurch dass ein Graviton an völlig anderer Stelle unserer Brane erzeugt wurde, aber durch Deformation dieser Lichtjahre entfernt diese noch einmal kreuzt, oder gar mehrfach.
Nimmt man zudem an, dass die Wirkung des Gravitons ähnlich der eines Schwimmers im Wasser ist, nämlich dass umgebene Masse einen Impuls entgegen seines Richtungsvektors erhält, ist es zudem wahrscheinlich dass ein Graviton nicht mit "voller Kraft" wirkt, sondern eben nur mit dem vektoriellen Anteil innerhalb unserer Brane.
Die Kernaussage der Überlegung ist also: Dunkle Materie ist nichts weiter als die uns bekannte Materie, die aber über (großräumige) Krümmung unserer Brane mehrfach und an scheinbar unabhängigen Stellen auswirkungen hat. Daraus ergäbe sich ein sehr komplexes Bild eines selbst-interagierenden Universums, dass seine Struktur durch sich selbst erhält, und es ist eine wie ich finde gute Idee zur Erklärung der "Dunkelheit" dieser virtuellen Materie.
Ebenfalls könnte man dieses Bild als Basis dafür nehmen, um zu erklären warum die Gravitation gemessen an den anderen Kräften derart schwach ausfällt - ihre Kraft verteilt sich eben nicht nur auf 3, sondern bis zu 10 Dimensionen.

Einen solchen Effekt zu beobachten dürfte jedoch beliebig schwierig werden, da man zum einen eine sehr massive Änderung der Gravitationsverhältnisse in einem beobachtbaren Teil des Universums benötigte, und darüber hinaus einen weiteren beobachtbaren Bereich in dem sich diese Änderung nachvollziehen ließe, obwohl die Bereiche zu weit voneinander entfernt erscheinen damit dies aus 3-dimensionaler Sicht möglich wäre. Eine solche Beobachtung ist fürchte ich kaum zu leisten.

Darüber hinaus lässt das zu Grunde gelegte "Superspace"-Bild eine Möglichkeit zu, die dieses Bild noch weiter verkompliziert: Es ist durchaus möglich in diesem Modell weitere Branes neben "unserer" hinzuzudenken, in denen ebenfalls Gravitationsemitter existieren könnten, und die möglicherweise nah genug bei uns sind um ebenfalls die oben beschriebene Wirkung zu erzielen.

Sicher ist, dass es irgendetwas strukturbildendes gibt, und ich finde die Idee der Selbstinteraktion bzw. virtueller Materie nach o.g. Art durchaus denkbar, wenn auch in wissenschaftlichen Rahmen auf zu vagem Grund. Aber wer hätte schon vor ein paar hundert Jahren ernsthaft in Erwägung gezogen, dass die Erde eine Kugel sei ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 17. August 2008, 11:59:15
Hallo Medium 9, willkommen,

ich selbst kenne mich mit der Stringtheorie nicht wirklich aus. Vor kurzem bin ich aber bzgl. der Branen auf eine Art Multiverseninterpretation gestoßen. (Hoffentlich bekomme ich das noch richtig zusammen.) Verschiedene Universen/Realitäten liegen auf verschiedenen Branen und können sich "nahe" kommen (evtl. sogar kreuzen?) Dadurch könnte zwischen diesen Universen eine Wechselwirkung eintreten, welche sich bei uns evtl. als dunkle Energie (vllt. auch Gravitation der dunklen Materie?) bemerkbar machen könnte. Durch solche "Fremdwirkungen" ließen sich dann evtl. die kosmische Inflation oder auch der Urknall unseres Universums erklären, indem von einem fremden Universum plötzlich bei uns eine Kraft einwirkte und Energie freigesetzt wurde.

Mein Problem mit deiner Idee: Wenn es diese ominöse Fernwirkung innerhalb unseres eigenen Universums gäbe, dass also Materie unseres Universums in unserem Universum an verschiedenen Orten stärker wirken kann, 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?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Medium9 am 17. August 2008, 17:59:28
Zitat
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?

Ich erkläre mir das darüber, dass unser Universum (=unsere 3-Brane) beliebig geformt sein könnte, ohne dass wir uns von innerhalb dieser Form bewusst sein können. Man stelle sich ein 2D-Wesen auf einem Blatt Papier vor: Es würde nichts davon merken, wenn wir das Papier verbiegen (perfekte Elastizität mal vorausgesetzt). Das zur Inhomogenität. Dass normale und dunkle Materie größtenteils nahe beieinander vorkommen ist eine simple Folge der Gravitation: Normale Materie wird sich "bevorzugt" innerhalb Gravitationspotentialen der dunkeln Materie aufhalten. Das wiederum beeinflusst die dunkle Materie andererorts, und das ist der Effekt den ich oben mit "sehr komplexes Bild eines selbst-interagierenden Universums" meinte.
Es ist letztlich die Form der Brane die die maßgebliche Rolle hier spielt.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: pikarl am 25. August 2008, 17:02:08
Spannende Sache:

Zitat
Flares, verursacht von Dunkler Materie

Manche solare Flares werden vielleicht durch Elementarteilchen ausgelöst, die einen größeren Anteil der Dunklen Materie ausmachen könnten.

http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/25082008170014.shtml
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kreuzberga am 28. August 2008, 17:27:07
Einem Astronomenteam der University of California, Santa Barbara, ist mit Hilfe des Hubble-Teleskop und des Röntgenteleskops Chandra eine beeindruckende Beobachtung gelungen, welche folgendermaßen visualisiert werden konnte:

(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up036670.jpg)
Bild: NASA

Zu sehen ist der Galaxiencluster mit dem klangvollen Namen MACSJ0025.4-1222. Er ist durch die Kollision von zwei etwas kleineren Clustern entstanden und befindet sich 5,7 Mrd. Lichtjahre von uns entfernt.

Die rosa eingefärbten Bereiche markieren die Verteilung der "normalen " Materie nach der Kollision (beobachtet mit Chandra), während die blauen Bereiche die Verteilung der Dunklen Materie verdeutlichen (beobachtet mit Hubble unter Zuhilfenahme der gravitational lensing technique).

Wie man sehr schön sehen kann, ist die normale Materie der beiden Cluster aufeinandergeprallt und bildet nun einen großen Haufen. Im Gegensatz dazu scheint die Dunkle Materie der jeweiligen kleineren Cluster fast ohne Interaktion durch die Materie, sowohl normal als auch dunkel, des jeweils anderen Clusters hindurchgerauscht zu sein.

Durch den Zusammenstoß wurden folglich beide Cluster der ihnen zugehörigen Dunklen Materie beraubt, sodass wir nun einen großen Cluster haben, der fast ausschließlich aus althergebrachter Materie besteht und zwei Wolken aus Dunkler Materie, die sich weiter voneinander entfernen.

Diese Beobachtung verdeutlicht also, dass auch Teilchen Dunkler Materie untereinander so gut wie nicht wechselwirken (außer über die Gravitation).
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 29. August 2008, 06:43:53
Zitat
Diese Beobachtung verdeutlicht also, dass auch Teilchen Dunkler Materie untereinander so gut wie nicht wechselwirken (außer über die Gravitation).

Guten Morgen,

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?
Was ich an dem Bild bemerkenswert finde: Man kann eine Verteilung erkennen. Es steht ja auch immer wieder im Raum, dass die zusätzliche Gravitationswirkung durch einen noch unverstandenen Prozess der normalen Materie bewirkt wird. Aber hier sieht man deutlich, dass die Wirkung an einem anderen Ort entfaltet wird, welcher mit der Bewegung der beiden Galaxien zusammenhägt.
Gerne würde ich jetzt das Objekt in ein paar Millionen Jahren noch mal aufnehmen ...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: H.J.Kemm am 29. August 2008, 09:32:10
Moin,

(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up036669.jpg)

Dieses Composit-Bild des extrem heißen Galaxienhaufens 1E 0657-56 (Bullet-Haufen) zeigt eine bug-förmige Stoßwelle zur rechten Seite des Clusters. Dieser Zusammenschluss von einer kleineren Gruppe oder Sub-Cluster von Galaxien mit *1E 0657-56*, gibt Astronomen eine seltene Gelegenheit zu untersuchen, wie Cluster wachsen.
Die einzelnen Galaxien des Bullet-Haufens, der etwa 3,4 Mrd. Lj. entfernt ist, sind im sichtbaren Licht dargestellt, doch ihre gesamte Masse macht insgesamt wesentlich weniger aus als die Masse der beiden Gaswolken mit heißer Röntgenemission, die rot dargestellt sind. Die blauen Farbtöne, die sogar noch mehr Masse als die optischen und Röntgenstrahlen-Gaswolken zusammen repräsentieren, zeigen die Verteilung der *Dunklen Materie* im Haufen.

Jerry
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kreuzberga am 29. August 2008, 11:20:05
Zitat
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. Entgegen meinem ersten Post, müssten die Wolken eben dank der Gravitation irgendwann wieder zurück in den Cluster stürzen.

Zunächst kann man sich das ganze bildlich vielleicht so vorstellen, wie zwei Lastwagen mit ungesicherter Ladung, die frontal zusammenstoßen (und stehenbleiben) während die Ladung in die jeweilige Fahrtrichtung fliegt und dabei die andere Ladung nahezu unbeeinflusst passiert.

Um das Bild zu vervollständigen: Die Ladungen hängen an Gummiseilen, sodass sie sich erst weit entfernen, schließlich aber wieder zurückkehren.

(Hm, naja, manche bildliche Vergleiche machen die Sache eher undurchsichtiger, merke ich gerade.)  ;)

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: H.J.Kemm am 29. August 2008, 11:34:42
Moin,

ich hatte vergessen zu erwähnen, dass ich mich um Einzelaufnahmen bemühe; das Bild von *1E 0657-56* (Bullet-Haufen) ist ja ein Komposit. Da wäre es schon mal interessant zu sehen, wie die *verrutschten LKW-Ladungen* aussehen.

Jerry
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 29. August 2008, 11:52:39
Zitat
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.

Die Gravitation ist ja relativ schwach und benötigt Zeit, um ihre Wirkung deutlich zu entfalten. Bei dem vergleichsweise kurzzeitigen Zusammenstoß dürften die mechanischen Kräfte zwischen der normalen Materie deutlich über den gravitativen Kräften der gesamten Materie gelegen haben.

PS:
Ich wollte in ein paar Millionen Jahren schauen ;).
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kreuzberga am 29. August 2008, 12:53:19
Zitat
Ich wollte in ein paar Millionen Jahren schauen ;).

Oh ja, da hab ich euch verwechselt! Ihr seid halt beide so blau...!  ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: H.J.Kemm am 30. Oktober 2008, 16:56:44
Moin,

das hatte ich zu *Bullet Cluster / 1E 0657-558* geschrieben: .....dass ich mich um Einzelaufnahmen bemühe; das Bild von *1E 0657-56* (Bullet-Haufen) ist ja ein Komposit. Da wäre es schon mal interessant zu sehen, wie die *verrutschten LKW-Ladungen* aussehen.

Hier jetzt eine neuere Aufnahme vom *Bullet Cluster*, aber auch ein Komposit von NASA's Chandra X-ray Observatory with optical data from the Hubble Space Telescope and the Magellan telescope in Chile.

(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up036668.jpg)

Jerry
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kreuzberga am 06. November 2008, 13:54:35
SPON hat gerade einen ganz guten Artikel zur Suche nach Dunkler Materie mit Hilfe des Weltraum-Gamma-Teleskops Fermi gebracht: http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,588665,00.html

Man hofft, mit Fermi Gammaphotonen zu messen, die hypothetisch bei Kollision zweier Dunkle Materie-Teilchen entstehen könnten. Besonders schwierig ist dabei die Unterscheidung zwischen Gammastrahlung, die von der Dunklen Materie stammt und der restlichen, "normalen" Gammastrahlung im Weltraum. Daher herrscht unter den beteiligten Wissenschaftlern eine große Debatte, wo im Weltraum man am besten nach den spezifischen Gammaphotonen suchen solle.

Hier das wissenschaftliche Paper, auf dem der zum großen Teil Artikel basiert: http://arxiv.org/abs/0810.5287
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Peter Moje(Guest) am 16. Januar 2006, 11:01:50
Frage: Könnte sich dahinter ein schwarzes Loch verbergen?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 16. Januar 2006, 19:11:08
Also, ein Schwarzes Loch kann sich dahinter nicht verbergen - das muessten schon sehr viele Schwarze Loecher sein. Zur Zeit geht man davon aus, dass nur etwa 4% der Materie im Universum "sichtbar" ist, also in Sternen, Galaxien, Interstellarem Medium, etc.
Dazu kommen etwa 25% Dunkle Materie und der Rest, also 70%, ist Dunkle Energie.  Fuer den Anteil der Dunklen Materie ist es unwahrscheinlich, dass sich der in Schwarzen Loechern verbirgt. Schwarze Loecher entstehen aus massiven Sternen am Ende ihrer Entwicklung. Und ueber die Sternentwicklung und Sternenpopulation des Universums wissen wir ganz gut Bescheid, da koennen also nicht so viele Schwarze Loecher existieren.
Also, "normale" Sterne kommen da wohl nicht in Frage (man hatte z.B. vermutet, dass die Dunkle Materie in braunen Zwergsternen versteckt sein koennte, aber mit den tieferen Himmelsdurchmusterungen, die wir heutzutage haben, kann man das wohl auch ausschliessen). Bleibt also z.B. als Kandidat 'exotische Teilchen' (d.h. Elementarteilchen die wir noch nicht kennen) oder auch sehr heisses interstellares Gas (das wir in ueblichen Aufnahmen nicht sehen wuerden).

Jetzt kommt dann eventuell die Frage nach der "Dunklen Energie" auf, und da verweise ich dann einfach mal auf  
http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_energy

Gruss
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kreuzberga am 12. März 2009, 21:20:39
Mit dem HST (Hubble Space Telescope) ist es gelungen, neue Hinweise darauf zu finden, dass Galaxien in einen Halo aus Dunkler Materie eingebettet sind.

Beobachtet wurden Galaxien im Galaxien-Cluster Perseus. Kleinere Galaxien werden dort anscheinend von ihren Dark Matter-Halos zusammengehalten, während viel größere Galaxien durch Gravitationskräfte anderer Galaxien auseinandergerissen werden. Ein "Kissen" aus Dunkler Materie scheint die kleineren, elliptischen Galaxien vor ihrer "rauhen und chaotischen Nachbarschaft", so der unten stehende Artikel, zu schützen.

Die kleinen Galaxien weisen so gut wie keine Störungen durch ihre großen Nachbarn auf, obwohl sie sehr alt sind und somit auch langsam wirkende Prozesse mittlerweile gut zu sehen sein müssten. Die Astronomen gehen daher davon aus, dass diese alten Galaxien im Zentrum des Clusters von einem extra dichten und großen Halo aus Dunkler Materie umgeben sein müssten, der mit seiner Gravitationskraft für zusätzliche Stabilität sorgt.

Diese Beobachtung deutet demnach darauf hin, dass elliptische Galaxien eventuell noch wesentlich mehr Dunkle Materie aufweisen als Spiralgalaxien, wie unsere Milchstrasse. Die Spiralgalaxien im Perseus-Cluster werden nämlich schön auseinandergefetzt!

http://www.spacetelescope.org/news/html/heic0903.html
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/11
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 24. Juli 2009, 14:28:37
Eine neue Auswertung der INTEGRAL-Daten zur Quelle der 511keV-Strahlung (Elektron-Positron- Annihilation) in unserer Galaxie zeigt, dass diese Strahlung, bzw. die damit assoziierten Teilchen, doch aus "normalen" Quellen kommen, also bspw. stellare Überreste.
In den Daten hatte man 511keV-Strahlung aus Regionen gemessen, in denen es gleichzeitig keine Quellen aus "ordinärer" Materie gab. Unter der bisherigen Annahme, dass Positronen innerhalb der Galaxie nicht weit reisen können und so diese Regionen nicht erreichen, hatte man vermutet/postuliert, dass Dunkle Materie die Quelle von Positronen sein könnte und so die gefundenen Emissionen in "leeren" Bereichen erzeugt.
Nach der jetzigen Untersuchung geht man davon aus, dass Positronen doch weit fliegen können. Damit kann man auch die Strahlung aus den leeren Regionen mit normalen bekannten Quellen in der Galaxie assoziieren.

Quelle: http://www.esa.int/esaCP/SEM8EY3FEXF_index_0.html (http://www.esa.int/esaCP/SEM8EY3FEXF_index_0.html)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: klausd am 30. September 2009, 11:45:13
Wissenschaftler der Universität von Zaragoza haben in Zusammenarbeit mit dem Institut für Astrophysik (IAS, Frankreich) ein Bolometer (Strahlungssensor) entwickelt um dunkle Materie aufzuspüren.

(http://s1.directupload.net/images/090930/2tk27kqa.jpg)

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).

Das Prinzip um die dunkle Materie zu entdecken besteht daraus, gleichzeitig das Licht und die Hitze zu messen  welche von der Interaktion des Detektors mit den Weakly interacting massive particles (http://de.wikipedia.org/wiki/WIMP) entsteht.

 Quelle (http://www.spacedaily.com/reports/Prototype_Developed_To_Detect_Dark_Matter_999.html)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: trallala am 30. September 2009, 12:01:48
Was ich daran nicht ganz verstehe:
WIMPs interagieren doch noch viel weniger als Neutrinos mit normaler Materie (daher der Name ;) ). Was will man da mit so einem kleinen Detektor? Braucht man nicht auch wie bei den Neutrinodetektoren (http://de.wikipedia.org/wiki/Neutrinodetektor) eine möglichst große Masse mit der die WIMPs interagieren können?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Atomino am 30. September 2009, 15:38:19
...
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).
...

Mit "germinate" sollte gemäß der Formel im Quellenartikel (Bi4Ge3O12) Germanium gemeint sein.
Habe es auch erst mit einem Übersetzungsprogramm versucht, das brachte aber nur "Keim" !?!
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: H.J.Kemm am 17. Oktober 2009, 10:37:28
Moin,

Innergalaktische Verschwörung
Zwischen der Verteilung dunkler und sichtbarer Materie scheint ein unerwarteter Zusammenhang zu bestehen.

Unter diesem Aufmacher geht es in einer Abhandlung bei Argelander Institut für Astronomie.

Darin wird festgestellt, dass eine neue Beobachtung die Astronomen vor Rätsel stellt. Demnach scheint zwischen der Verteilung dunkler und sichtbarer Materie in Galaxien ein unerwarteter Zusammenhang zu bestehen. Bislang nahm man an, dass diese Verteilung nur von der Entstehungsgeschichte der jeweiligen Galaxie abhängt. Die neuen Ergebnisse scheinen jedoch auf eine Art innergalaktische Verschwörung zwischen den beiden Materieformen hinzudeuten.

Wenn dem so ist, dann sind entweder die bisherigen Annahmen über die Natur der dunklen Materie in einem wichtigen Punkt falsch – oder es gibt die dunkle Materie gar nicht.

Hier ist die komplette Abhandlung: (http://mastermsc.ma.funpic.de/smilies/image302.gif) (http://www.astro.uni-bonn.de/~webaiub/german/show_news.php?number=37)

Jerry
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 17. Oktober 2009, 11:16:28
Guten Morgen.

In dem Artikel steht ja noch ein wenig mehr:
Das Ganze deutet stark in Richtung MOND (Modifizierte Newtonsche Dynamik):
http://de.wikipedia.org/wiki/Modifizierte_Newtonsche_Dynamik (http://de.wikipedia.org/wiki/Modifizierte_Newtonsche_Dynamik)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kreuzberga am 25. November 2009, 19:54:01
Der Astronom Florian Freistetter schreibt in seinem Blog über die neueste Beobachtungen des Weltraumteleskops Fermi auf der Suche nach überschüssiger Gammastrahlung, welche von der gegenseitigen Annihilation der hypothetischen Teilchen der Dunklen Materie herrühren könnte: http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/11/wie-man-dunkle-materie-nachweist.php
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: pikarl am 19. Dezember 2009, 13:49:08
Man hat erste Anzeichen für Dunkle Materie-Teilchen, sogenannte WIMPs gefunden. Zwei davon konnte man in einem unterirdischen Labor im US-Bundesstaat Minnesota nachweisen.

Der Portalartikel dazu: Dunkle Materie in neuem Licht (http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/19122009131839.shtml)

Allerdings steht das Ergebnis noch auf wissenschaftlich wackligen Füßen. Bisher hat man zwei Ereignisse gemessen, eigentlich hätte man im Messinterval (von zwei Jahren) aber nur 0,8 Ereignisse erwartet.

Eine schöne Gauß-Kurve ergibt das ja noch nicht. ::)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 19. Dezember 2009, 18:28:10
Hi

zumal diese beiden Werte auch noch als Messfehler ausgelegt werden könnten. ::)

Gruß
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: pikarl am 20. Dezember 2009, 00:49:14
Die Wahrscheinlichkeit liegt wohl bei 23%, dass die Messpunkte zum Rauschen dazugehören und gar keine WIMP-Teilchen sind. Diese WIMPs scheinen noch deutlich heimtückischer zu sein als die fiesen Neutrinos. Neutrinos sucht man übrigens auch in diesem Soudan-Untergrundlabor - aber mit etwas besserer Statistik.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 20. Dezember 2009, 11:04:56
Ich frage mich warum es schwieriger ist ein WIMP zu entdecken als ein Neutrino.
Neutrinos sollen doch viel Masseärmer sein als WIMP´s.

Größere Masse= stärkere Kollision= besser messbar  Oder?

Liebe Grüße.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: pikarl am 20. Dezember 2009, 12:22:39
Ich bewege mich da auch auf dünnem Eis, aber ich mutmaße mal:

Neutrinos und WIMPs haben relativ ähnliche Eigenschaften, was die Detektierbarkeit angeht. Sie lassen sich nur über die schwache Kernkraft indirekt nachweisen und unterliegen wie alle Teilchen der Gravitation (welche die mit Abstand schwächste fundamentale Naturkraft ist). Daher versucht man, WIMPs auch in Neutrinodektoren mit einer ähnlichen Technik zu fangen.

Aus den Modellen wussten die Physiker aber, dass Neutrinos bei uns bekannten Prozessen entstehen, etwa bei der Kernfusion oder beim radioaktiven beta-Zerfall. Das Neutrino wurde sogar zuerst postuliert, um die Bilanz beim beta-Zerfall zu erklären. Daher kann man einen Neutrinodetektor einfach zu einer Quelle bringen - z.B. einem Kernreaktor. Cowan und Reines haben in den 1960er Jahren den Physiknobellpreis bekommen (http://de.wikipedia.org/wiki/Neutrino#Forschungsgeschichte), weil sie Neutrinos erstmals nachwiesen - in einem Kernreaktor.

WIMPs werden nicht auf der Erde produziert - und wohl auch nicht in der Sonne. Die Teilchen fallen durch ihre hohe Masse nicht auf, denn auf dem Level von wenigen Atommassen spielt die Gravitation gegenüber anderen Naturkräften keine Rolle. Zudem sind WIMPs wie Neutrinos in den 1950er Jahren noch ein theoretisches Konstrukt. Wir wissen nicht, ob es sie wirklich in der Form gibt, wie wir uns das vorstellen. Die Ergebnisse von vorgestern sind da leider noch keine wirkliche Hilfe.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: H.J.Kemm am 28. Januar 2010, 11:42:35
Moin,

XMM-Newton spürt Dunkle Materie auf

Durch Beobachtungen von schwachen, entfernten Galaxiengruppen, die mit dem XMM-Newton-Observatorium  durchgeführt wurden, konnte die Entwicklung der räumlichen Verteilung dunkler Materie weiter untersucht werden. Die Ergebnisse der Studie, an der Wissenschaftler des MPI für extraterrestrische Physik beteiligt sind, wurden jetzt im Astrophysical Journal veröffentlicht.

Die Dunkle Materie ist ein geheimnisvoller, unsichtbarer Bestandteil des Universums, der sich nur durch seine gravitativen Auswirkungen verrät. Diese Komponente des Alls besser zu verstehen ist eine der zentralen Aufgaben der modernen Kosmologie. Eine mögliche Methode besteht für Astronomen darin, das Verhältnis von Masse zu Leuchtkraft bei Galaxienhaufen zu untersuchen. Die Röntgenemissionen geben hierbei ein Maß für die Masse der gewöhnlichen (baryonischen) Materie, während die Gesamtmasse (baryonische plus Dunkle Materie) durch den Gravitationslinseneffekt bestimmt wird.

(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up036667.jpg)
Bild: Röntgenemission im COSMOS Feld / ESA

Eines der Ziele beim Studium der Strukturentwicklung besteht darin, die Dunkle Materie selbst zu verstehen und wie sie mit der normalen Materie, die wir sehen können, wechselwirkt. Ein anderes Ziel ist es, mehr über die Dunkle Energie zu erfahren, einem mysteriösen Phänomen, das die Materie auseinander treibt und dafür sorgt, dass sich das Universum immer schneller ausdehnt. Viele Fragen sind hier noch offen: ist die Dunkle Energie konstant oder verändert sie sich mit der Zeit? Oder handelt es sich vielleicht nur um eine Illusion, die von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie hervorgerufen wird?  (Von mir hervorgehoben)

Der ganze Bericht befindet sich hier >>> (http://www.smiley-channel.de/grafiken/smiley2007/lesen/smiley-channel.de_lesen007.gif) (http://www.mpe-garching.mpg.de/News/20100125/text-d.html)

Jerry
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: H.J.Kemm am 21. Februar 2010, 10:45:54
Moin,

im *Astronomie-Portal* gibt es einen interessanten Bericht >>> Dunkle Materie in neuem Licht (http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/19122009131839.shtml)

Jerry
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 22. Dezember 2010, 16:01:58
In der aktuellen Spektrum der Wissenschaft 01/11 gibt es wieder einen Artikel zur Dunklen Materie. U.a. wird gesagt, dass es durchaus mehrere WIMPs geben kann, auch Super-WIMPs, die noch massiver sind und noch schwächer wechselwirken. Unter Umständen gibt es einen ganzen "Zoo" an Dunklen Teilchen. Laut Tenor des Artikels ist das sogar sehr wahrscheinlich. Ebenso ist es möglich, dass zwischen den Dunklen Teilchen eigene "dunkle Kräfte" wirken, jenseits/abseits der bisherigen 4 Fundamentalkräfte. Diese Kräfte hätten aber aller Wahrscheinlichkeit nach eine anderen Qualität und Quantität als die klassischen, da sich dunkle Materie offenbar anders im Raum verteilt, als die baryonische Materie. Es wird wohl keine "Dunkle Parallelwelt" geben, also keine Dunklen Planeten, Sterne, Mensche ... etc.

Interessant/kurios in diesem Zusammenhang ist die Wortwahl: Dunkles Licht für den Träger des dunklen Äquivalents der elektromagnetischen Kraft ... ;).

Ach ja ... und der englische Begriff Dark Forces lässt einen auch schmunzeln ...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 22. Dezember 2010, 21:18:52
Wenn ich das lese bekomme ich einen Lachkrampf ;D
Jetzt gibts nicht nur Dunkle Materie sondern auch noch Dunkle Kräfte.
Erst hat man die Dunkle Materie erfunden die nur gravitativ auf normale Materie wirkt, weil man mehr Anziehungskraft in Galaxien benötigt und nun sollen die Teilchen auch noch untereinander wechselwirken und das ganz anders als normale Materie.
Damit kann man dann alles im Universum erklären, man kann sich ja alle möglichen Kräfte ausdenken nur um etwas zu beschreiben was man sich nicht erklären kann. Immer wie mans braucht.
Mit so einem Physikverständnis will ich nichts zu tun haben.
Das dumme is nur die Leute glauben auch noch den Quatsch.
Vieleicht gibt es ja auch keine Gravitation sondern es sind Dunkle Aliens die die Planeten auf ihren Umlaufbahnen um die Sonne schieben. ???
mfG René
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Olli am 22. Dezember 2010, 22:28:10
[...] Dunkles Licht für den Träger des dunklen Äquivalents der elektromagnetischen Kraft ... ;).

8) lässt mich auch grinsen...

In der Tat, ich kann dein Lachen nachvollziehen, René, doch irgendwie liegt doch da auch der Reiz und das Spannende drin, oder nicht?
Die Frage ist doch: Was ist es wirklich? Und die Frage mit Experiementen bzw. Messungen beantworten zu können, muss man ja zumindest wissen, wonach man Ausschau halten soll. Und dabei werden die "verrücktesten" Theorien herangeschleppt, die man dann überprüfen kann.

Früher wollte auch niemand glauben, dass sich die Erde um die Sonne dreht ;)

Grüße,
Olli
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 22. Dezember 2010, 23:34:27
Wenn ich das lese bekomme ich einen Lachkrampf ;D

René, das ist lediglich der Ausdruck deiner eigenen Inkompetenz. Ich vermag weder in deinem Lachen noch in der Idee etwas zu entdecken, was derartig komisch sein sollte.

Zitat
Jetzt gibts nicht nur Dunkle Materie sondern auch noch Dunkle Kräfte.

Wer sagt denn, dass es das gibt? Die ganzen "Dunklen Dinge" sind zunächst einmal theoretische Konstrukte, mit der man die Beobachtungen im Universum zu erklären versucht. Wenn das damit entwickelte Modell funktioniert, wird man es benutzen. Die genaue Natur von Dunkler Materie, Energie und den jetzt frisch postulierten Kräften zu bestimmen, wird dann sehr viel an Forschungsarbeit erfordern. Womöglich wird man sogar erkennen, dass der Name unpassend ist und sich einen neuen ausdenken.

Zitat
Mit so einem Physikverständnis will ich nichts zu tun haben.

Glaub mir, René, du hast bereits oft genug bewiesen, dass du damit auch nichts zu tun hast.

Zitat
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. Dazu überlegt man sich etwas zunächst völlig theoretisches, um die Modelle zu erweitern, so dass die Berechnungen besser zur Wirklichkeit passen, und versucht zu beweisen, dass es wirklich funktioniert.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 23. Dezember 2010, 10:58:34
Hallo Ruhri
Zitat
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.
Wenns nach näherem Hinsehen dann immer noch nicht funktioniert, erfindet man später vieleicht noch einen Dunklen Gott der alles regelt.
Gruß René
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 23. Dezember 2010, 12:59:36
Wieso denn nicht? Genau so hat man etwa  das Neutrino entdeckt. Etwas fehlte im Modell, also hat man die notwendigen Eigenschaften definiert und es später experimentell bestätigt. Störst du dich etwa am Namen "Dunkle ..."? Wenn man mehr über das Phänomen weiß, findet man vielleicht einen besseren Namen. Und natürlich kann man die gesamte Hypothese auch verwerfen, wenn jemandem etwas besseres einfällt.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 23. Dezember 2010, 16:36:31
Ich finde man sollte ersteinmal versuchen das beobachtete mit herkömmlichen Mitteln zu erklären.
Also mit dem was man schon kennt.
Gravitation, Coloumbkraft, Materie und Antimaterie.
Ich kenne kein einziges Kosmologisches Model welches z.B. die Antimaterie beinhaltet.
Nur weil bis vor Paar Jahren keiner Antimaterie kannte und sie deshalb in den Modellen nicht mit einbezogen wurde.
Man behauptet einfach es gab beim Urknall einen Materieüberschuß was gegen den Energieerhaltungssatz ist.
Warum sagt man denn nicht, es sind gleich viele Materie wie Antimaterieteilchen entstánden und versucht zu erklären weshalb man dann keine Antiatome in der Kosmischen Höhenstrahlung findet.
Immer noch besser als den Energieerhaltungssatz in Frage zu stellen.
Dunkle Materie würde ebenfalls den Energieerhaltungssatz in Frage stellen. Es sei denn man postuliert Dunkle Antimaterie. Dann müßte es aber wiederum einen Dunklen Symetriebruch geben ,weil ja nur Dunkle Materie übriggeblieben ist.

Gruß René
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kreuzberga am 23. Dezember 2010, 18:59:12
René, du lässt es so klingen als seien Symmetriebrüche etwas schlechtes, daher hier Onkel Lesch mit grundsätzlichen Betrachtungen zum Thema Symmetrie: http://www.br-online.de/br-alpha/alpha-centauri/alpha-centauri-symmetriebruch-harald-lesch-ID1207151239278.xml (http://www.br-online.de/br-alpha/alpha-centauri/alpha-centauri-symmetriebruch-harald-lesch-ID1207151239278.xml)

^^Ein Symmetriebruch bedeutet nicht, dass ein Erhaltungssatz verletzt wäre. Niemand der behauptet, das Universum sei von Materie dominiert, stellt damit den Energieerhaltungssatz in Frage.

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 23. Dezember 2010, 19:25:47
Doch denn es können immer nur Teilchenpaare entstehen eines das negativ geladen ist und eines das positiv elektrisch geladen ist.
Wenn das nicht so wäre und sagen wir mal nur Positive Teilchen entstehen, so würde ein Positives Feld aus dem Nichts entstehen ohne dass es ein Gegenfeld gibt.
Habt ihr das nicht an meiner Theorie der Elektrisch geladenen Schwarzen Löcher bemängelt bei denen auch ein elektrisches Feld aus dem Nichts entsteht?
mfG
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Olli am 23. Dezember 2010, 19:54:44
Hallo,

Doch denn es können immer nur Teilchenpaare entstehen eines das negativ geladen ist und eines das positiv elektrisch geladen ist.

wenn das so wäre, wie du behauptest, René, dann gäbe es uns nur leider nicht. Da es uns aber gibt, muss die Symmetrie gebrochen sein.

Habt ihr das nicht an meiner Theorie der Elektrisch geladenen Schwarzen Löcher bemängelt bei denen auch ein elektrisches Feld aus dem Nichts entsteht?

Ja, haben wir, da sie leider jeder physikalisch mathematischen Grundlage entbehrt und Makroskopisches und Mikroskopisches zusammen bringst, was mathematisch nicht zusammen passt.

Aber lass uns hier bitte wieder zum Thema des Threads, der Dunklen Materie, zurückkommen.

Grüße,
Olli
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Elatan am 23. Dezember 2010, 20:30:18
@Kreuzberga, schönes Video, dann habs auch ich verstanden ;)
Eine Frage hab ich aber noch, sorry wenns dadurch off-topic bleibt. Er spricht ja von den Wechselwirkungen und den "Vermittlerteilchen" und nennt als Vermittlungsteilchen der schwachen Kraft das Boson, was furchtbar massiv ist, viel größer als ein Proton. Wie kann das denn dann noch die Wechselwirkung zwischen den Teilchen im Kern vermitteln, wenn das doch so groß ist? Schonmal danke für die Antwort :)

@René: Ich bin wirklich ein absoluter Physiklaie. Aber selbst mir ist klar, dass jegliche wissenschaftliche Erkenntnisse genau so entstanden sind. Es wurde eine Theorie entworfen, die dann durch Experimente oder mathematische Beweise entweder bestätigt oder verworfen bzw. modifiziert wurde. Lernt man sogar im Chemiestudium, das ich mal angefangen habe ;)
Du hast im Enfeffekt nichts anderes gemacht mit deiner Antimaterie-Universums-Idee. Kompliment für soviel Einfallsreichtum. Das Problem ist nur, dass du an der Stelle, wo durch Experimente oder mathematische Modelle erbrachte Beweise gegen deine Theorie sprechen, du diese einfach ignorierst oder überhörst. War jetzt schon mehrfach der Fall, und so lange bin ich noch nicht hier ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kreuzberga am 23. Dezember 2010, 21:24:23
Ok, kleiner Exkurs in die Quantenmechanik, aber dann schnell wieder zurück zur Dunklen Materie, über die wir leider so wenig wissen ;):

Warum haben die Bosonen eine so große Masse? Das ist eine gute Frage, die Zusammenhängt mit der Grundfrage warum Teilchen überhaupt eine Masse haben. Vielleicht hast du schon von einem weiteren Boson gehört, dem Higgs-Boson? Das wird jedenfalls gerade z.B. am LHC intensiv gesucht, da es das letzte Teilchen aus dem Katalog des Standardmodells ist, das noch nicht experimentell nachgewiesen wurde. Es selbst soll über eine noch größere Masse verfügen als W- und Z-Bosonen und es soll anderen Teilchen ihre Masse geben - gut, schwer vorstellbar! Aber wenn du dich an Herrn Lesch erinnerst, der sagt, dass es im frühen Universum immer wieder zu Symmetriebrüchen kommt, heißt das, dass die elektromagnetische Kraft und die Schwache Kernkraft irgendwann einmal ununterscheidbar waren.

Die elektromagnetische Kraft hat das masselose Photon als Botenteilchen. Will man nun beide Kräfte in einem System beschreiben, muss man erklären, warum bei niedrigeren Temperaturen (d.h. im sich abkühlenden Universum) es nun zu diesem Symmetriebruch kommt, der dazu führt das die Bosonen sehr massereich sind, während die Photonen masselos sind. Da kommt eben das bis heute noch hypothetische Higgs-Boson ins Spiel...

Was bedeutet diese hohe Masse der Botenteilchen für die schwache Kernkraft? Es bedeutet, dass sie eine sehr, sehr geringe Reichweite hat. Je höher die Masse der Botenteilchen, desto schneller zerfallen sie. Die W- und Z-Bosonen sind so massereich, dass sie praktisch sofort wieder zerfallen, daher kommt die Schwache Kernkraft einfach nicht weit! Die Photonen der elektromagnetischen Kraft dagegen haben gar keine Masse und zerfallen überhaupt nicht, ergo, unbegrenzte Reichweite.

Aktiv sind die Bosonen daher praktisch nur im Atomkern. Noch genauer: In einzelnen Nukleonen (Protonen, Neutronen), den Bestandteilen des Atomkerns. Entschließt sich beispielsweise ein Neutron ein W-Boson zu emitieren, ändert sich die Ladung des Neutrons von 0 auf 1, womit es zum Proton wird. Das ausgesandte W-Boson zerfällt daraufhin praktisch instantan in ein Elektron und eine Antineutrino. Wenn man noch genauer sein möchte, emitiert auch nicht das ganze Neutron das W-Boson, sondern nur eins der drei Quarks, aus denen das Neutron besteht. Dieses Quark mit dem Flavour (http://de.wikipedia.org/wiki/Flavour) down, ändert seine elektrische Ladung durch die Emission des W-Bosons von -1/3 Elementarladungen um eins zu +2/3 e, womit es zum Up-Quark wird und damit das gesamte Teilchen zu einem Proton. Das ganze nennt man dann Betazerfall.

Auf Grund der hohen Masse der Botenteilchen und der daraus resultierenden geringen Lebensdauer und geringen Reichweite, nehmen wir die schwache Kernkraft im Gegensatz zur Gravitation und zur elektromagnetischen Kraft im Alltag nicht wahr. Auch beim Betazerfall "sehen" wir nur das Ergebnis: Ein Elektron und ein Antineutrino. Das kurzlebige W-Boson kann daher praktisch als virtuelles Teilchen (http://de.wikipedia.org/wiki/Virtuelles_Teilchen) gesehen werden.

Im Gegensatz zur Dunklen Materie ist die schwache Kernkraft und das ganze Standardmodell der Quantenmechanik aber experimentell bestens abgesichert, auch wenn es sich nicht gerade weniger verrückt anhört!  ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Elatan am 23. Dezember 2010, 21:57:33
Danke für die Erklärung :)
Was ich nur immernoch nicht verstehe ist die enorme Größe des Bosons. Mal ganz laienhaft gesprochen, wie passt das denn dann überhaupt "in den Kern rein"? Oder werfe ich hier gerade Masse und Größe durcheinander? Bin mir schon nichtmehr sicher, was der gute Herr Lesch in dem Video gesagt hat...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 24. Dezember 2010, 00:11:37
Gesunder Menschenverstand und moderne Teilchenphysik passen nicht wirklich gut zusammen, womit aber keinesfalls gesagt ist, dass letztere Unsinn ist - man kann sie nur nicht so einfach anschaulich beschreiben.

Übrigens, wenn ich das mit der Masse und der Lebensdauer der Botenteilchen lese, schießt mir durch den Kopf, dass das hypothetische Graviton etwas exotisches wie "negative Masse" haben sollte, weil die Gravitation ja nicht nur unbegrenzt weit wirkt, sondern als einzige auch noch nennenswerte Wirkung auszuüben imstande ist. Was postulieren denn die Physiker so genau über das Graviton?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kreuzberga am 24. Dezember 2010, 11:10:08
Nee, negative Masse hat das Graviton in keinem Modell. Was die Physik sagt? Hier mal ein Wikizitat, das das ganz gut zusammenfasst:

Zitat
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
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: James am 26. Dezember 2010, 22:04:00
so ein Schelm....

Zitat
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)


ich Spielverderber, pfui
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: websquid am 27. Dezember 2010, 02:00:06
Dat bitje Platt dor boven bruken ji doch nit oversetten, dat sall woll elk een verstahn.
De Lü, de de Plattdütsk Wikipedia moken, bruken en rech enfak Taal...
Wenn dat reell ostfreeske Taal was, denn harn ji all dat lesen togeben mutten.

:D ;D
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 27. Dezember 2010, 23:58:26
Tja, wie war das? Photonen haben keine Ruhemasse, sind aber eigentlich nie in Ruhe. Welche Masse mögen sie also bei Lichtgeschwindigkeit haben?

Gravitonen, falls es sie wirklich gibt, können eigentlich auch keine Ruhemasse haben, und im Grunde können sie überhaupt keine Masse haben. Wenn sie es nämlich sind, die die Wirkung der Gravitation übertragen, dann würde es eines Gravitons bedürfen, die Anziehungskraft eines Gravitons zu übertragen, und das wäre schon ziemlich paradox. Andererseits reden wir über Teilchenphysik, und da gibt es schon einige sehr merkwürdige Dinge...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 24. Januar 2011, 16:53:08
Hallo

Ich hab da mal ein Problem was ich nicht richtig verstehe.
Mal angenommen es gibt dunkle Materie
Diese hat sich nach dem Urknall zu Verdichtungen zusammengeballt und bildet so einen Gravitationstopf indem sich Materie zu Galaxien zusammenballen kann.
Warum bildet diese dunkle Materie nicht eigene Schwarze Löcher oder auch Sterne.
Diese Dunklen Sterne würden dann ja auch untereinander und mit normalen Sternen wechselwirken .
Die Gravitation würde ja auch dafür sorgen, dass sich Sterne dunkle Sternenpaare bilden.
Dann müßte es Sterne geben die sehr stark wackeln ohne dass man den dunklen Begleiter der das Wackeln verursacht sehen kann.

Gruß René
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Olli am 24. Januar 2011, 17:11:38
Wenn man dunklen Materie die Eigenschaften von der uns bekannten, "normalen" Materie zuspricht, würde ich das so erwarten, wie du beschreibst, René.

Es ist jedoch nicht bekannt, woraus dunkle Materie an sich besteht, was ihre Eigenschaften sind, wie sie wechselwirkt. Insofern können wir da nur spekulieren.

Grüße,
Olli
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Elatan am 24. Januar 2011, 17:29:20
Wird doch teilweise sogar so angenommen bzw. beobachet. Allerdings nicht ganz so exotisch. Ein kleiner Teil der dunklen Materie soll doch aus MACHOs bestehen, also Massive Astrophysical Compact Halo Objects (frei übersetzt: Kompakte und massive astrophysikalische Halo-Objekte). Damit gemeint sind braune oder schwarze Zwerge. Die sieht man halt nicht (oder nur schwer), aber sie wechselwirken ganz normal mit der sichtbaren Materie. Wurde teils durch den Gravitationslinsen-Effekt nachgewiesen.
Kann aber wie gesagt nur einen kleinen Teil der Masse der dunklen Materie ausmachen...

Bei Fehler bitte korrigieren, größtenteil hier abgeschrieben: http://de.wikipedia.org/wiki/MACHO (http://de.wikipedia.org/wiki/MACHO) ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 24. Januar 2011, 18:19:30
Ja Machos machen möglicherweise einen kleinen Teil der dunklen Materie aus.
Es wird doch aber behauptet dass Dunkle Materie sich kurz nach dem Urknall als erstes zu Verdichtungen zusammengeballt hat.
Damit das so wäre müßte man annehmen, dass die dunklen Teilchen sich garvitativ stärker anziehen als Materieteilchen untereinander. was zur Folge hat, dass sich viel leichter dunkle Sterne bilden sollten als normale Sterne.
Wenn jetzt aber rund 5 mal mehr Dunkle Materie da ist, so müßte es im Galaxienzentrum der Milchstraße zu den 20% normalen Sternen noch 80% zusätzliche dunkle Sterne geben, die dann dort mit normalen Sternen gravitativ wechselwirken würden.
Und sowas beobachtet man aber nicht.

Gruß
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Liftboy am 24. Januar 2011, 18:56:05
Auszug aus dem Buch "Kosmologische Strukturenbildung":


Zitat
"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!"


Ich suche mal weiter nach der Stelle wo das Szenario für die Dunkle Materie beschrieben wurde, dass muss ich beim überfolgen übersehen haben. Aber diese Stelle drückt ja auch aus, warum es (nach dieser Theorie) keine Sterne aus Dunkler Materie geben kann/gibt. Sie kann aufgrund des eigenen inneren Drucks, Eigenbewegung der Teilchen, ab einem gewissen Zeitpunkt nicht weiter kollabieren/sich verdichten.


Nachtrag: 

Hab die Stelle gefunden, ist aber inhaltlich quasi das gleiche:

Zitat
"[!] 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."
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 24. Januar 2011, 21:36:18
Aber wieso sollten Teilchen aus Dunkler Materie heiß sein und sich schnell bewegen?
Die Dunkle Materie hat seit dem Urknall eben so lange expandiert wie die normale Materie. Und die normale Materie hat eine Temperatur von 2,7K und das obwohl es Sterne gibt die Strahlung aussenden.
Dunkle Materie sollte also sogar noch kälter werden als normale Materie und damit viel leichter zu dunklen Sternen kollabieren als normale Materie. Denn DM wird ja nicht von Strahlung erwärmt weil sie nicht mit ihr wechselwirkt.

LG René
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Liftboy am 25. Januar 2011, 05:54:29
Zitat
Und die normale Materie hat eine Temperatur von 2,7K und das obwohl es Sterne gibt die Strahlung aussenden.

Aha. Alle? Ich glaub irgendwie Sterne sind verdammt heiß :)

Die Temperatur von Stoffen (Gas?) erhöht sich doch, wenn es zusammengedrückt wird, bzw hier, wenn es aufgrund der Gravitation zusammengezogen wird, oder?


Zitat
Denn DM wird ja nicht von Strahlung erwärmt weil sie nicht mit ihr wechselwirkt.

Und sie kann damit auch nicht sich selbst quasi abkühlen, dass ist ja der springende Punkt an der Sache. Dunkle Materie verdichtet sich ja durchaus, bis zu einem gewissen Punkt und ab da ist schlichtweg Schluss.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 25. Januar 2011, 09:58:33
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.

Gruß
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 25. Januar 2011, 11:07:12
Du setzt damit natürlich voraus, dass Dunkle Materie sich aneinander reiben oder miteinander kollidieren kann. Außerdem setzt du voraus, dass Dunkle Materie Erscheinungsformen annehmen kann, die wir von der normalen Materie her kennen und dort "Gas" oder "Feststoff" nennen.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 25. Januar 2011, 12:12:51
Zitat
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.
Der Gasdruck ist ja schon sowas wie Reibung.
Wenn die Teilchen nicht miteinander kollidieren, wäre es ja noch viel einfacher zu kompakten Objekten zu kollabieren. Nichts wirkt der Gravitation entgegen.

Gruß René
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Liftboy am 25. Januar 2011, 15:51:05
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.

Im Schnitt ist die Materie vll bei 2,7k. Also "global" gesehen, lokal aber eben nicht überall. Und zwar genau da nicht, wo Verdichtungen stattgefunden haben. Oder willst du mir sagen, die Sonne hätte bei einer Durchschnittstemperatur von 2,7K ihre Kernfusion gestartet? (Ok, damals war die Durchnittstemperatur ja auch noch höher, da Universum kleiner, aber das spielt hier glaub ich keine wesentliche Rolle)
Und über Verdichtungen reden wir ja gerade, oder nicht? Da wo (Dunkle) Materie sich durch ihre Eigengravitation schneller verdichten konnte, als sie durch die Expansion des Alls auseinandergetrieben worden wäre.


Zitat
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.

Einzelfallbetrachtung mit einigen "wenn" und "möglicherweise". Du suchst dir hier einen ganz speziellen Fall raus und nimmst dann an, dass nur der eintreten wird, immer und immer wieder. Wie wahrscheinlich ist das denn, bei einer riesigen Menge an Teilchen? Statistische Wahrscheinlichkeit ist da doch meinem Bauchgefühl nach schon fast unter 0 :P Wieviel normale Materie hat den genau sowas durch diesen Prozess schon geschafft?!

Wie wahrscheinlich ist es denn, dass ein Teilchen, dass eben noch mit gleich zwei anderen zusammengestoßen ist, jetzt soviel Energie hat (haben könnte, wenn denn ... und so weiter) und plötzlich mit keinem anderen mehr zusammenstößt, an das es wieder einen Teil seiner Energie abgeben könnte? Es gibt soviele Mögliche Kollisionsszenarien mit unterschiedlichen Werten und Richtungen und so weiter, dass dein einer Spezialfall da in der Masse untergeht.

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 fliegen :)


Achso, was ich ganz vergessen habe. Wenn das Teilchen genug Energie hat um das Gravitationspotential zu verlassen, dann nimmt es seine Masse mit. Die Gesamtgravitation der Wolke wird kleiner und es ist folglich auch nur noch ein geringerer inner Druck von nöten um der Gravitation entgegen zu wirken.
Wenn du immer mehr Teilchen rausschmeißt um die Wolke zu kühlen ist bald keine Wolke mehr da.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 25. Januar 2011, 18:16:30
Zitat
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.
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
Zitat
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 fliegen
Das Teilchen muss aber durch den Raum zwischen den Verdichtungen und kann dort wieder an kalte Teilchen Energie verlieren, die zwischen den Verdichtungen umherfliegen.

Gruß
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Liftboy am 26. Januar 2011, 16:00:54
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

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?

Meine Zweifel hege ich dann an der Stelle, ob man das System "Kugelsternhaufen" mit dem System "Dunkle Materie Wolke" so ohne weiteres vergleichen kann.

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 - kein Wunder, dass sie abkühlt. Du willst, dass sich die Wolke unter ihrer Eigengravitation zusammenziehen kann, beschreibst aber, wie sie sich trotz Eigengravitation ausdehnt. Nämlich in dem der Innere Druck höher ist, als die Gravitation und somit Teilchen rausschmeißt. Das Anfangsszenario war aber, dass er niedriger ist und sich deshalb die Wolke solange zusammenzieht, bis er gleich stark ist, wie die Gravitation, und die Wolke daraufhin "stabil" wird.
Du müsstest noch erklären, wieso der Innere Druck auf einmal noch weiter angestiegen ist (und somit stärker als die Gravitation geworden ist).








Zitat
Das Teilchen muss aber durch den Raum zwischen den Verdichtungen und kann dort wieder an kalte Teilchen Energie verlieren, die zwischen den Verdichtungen umherfliegen.

Die letzten paar Sätze waren weniger ernsthaft gemeint - deswegen auch mit gleich 2 Smileys durchsetzt^^ - da ich auch hier nicht an eine statistische Relevanz glaube.
Aber wenn du schon drauf eingehst, tu ich es auch nochmal :P Zwei Dinge:

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.

2. Wenn es rausgekommen ist, gibt es auch wieder alle möglichen Szenarien, wie es wo mit wem und wenn überhaupt kollidieren könnte. Und wenn es da schon Teilchen gibt, mit denen es kollidieren könnte, könnten die doch ebenso gut in den Halo fallen und ihr Energie dorthin mitnehmen :)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 26. Januar 2011, 19:00:08
Zitat
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.
Wenn dem aber nicht so wäre, hätte man mir hier aber bestimmt schon die Hölle heiß gemacht.

Zitat
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

Die Wolke als Ganzes dehnt sich zwar aus, aber im Zentrum wird die Wolke immer dichter, weil die Teilchen im Zentrum immer langsamer und kälter werden und damit der Gasdruck abnimmt.

Zitat
[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


Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Liftboy am 26. Januar 2011, 19:24:56
Ich glaube, wir fangen dann langsam an mit unseren Antworten uns mehr und mehr im Kreis zu drehen :)

Ich fass nochmal das für mich wichtige zusammen.

Wir haben am Anfang viel Dunkle Materie, oder was auch immer, mehr oder weniger gleichmäßig verteit - nicht vollständig homogen. Mit der Zeit verstärken sich die Verdichtungen, da sie aufgrund ihrer höheren Gravitation, die Nachbarteilchen anziehen. Die Dunkle Materie verdichtet sich also stellenweise immer mehr und mehr. Gleichzeitig steigt auch der Innere Druck in den Verdichtungen. Das geht solang weiter, bis er irgendwann groß genug ist, um der Verdichtung vollends entgegenzuwirken, und der Prozess stagniert. Es hat sich eine stabile Wolke gebildet. Soweit der Teil der Theorie, jetzt geht es weiter mit deinem: Der innere Druck ist plötzlich stärker als die Gravitation, und schmeißt Teilchen aus der Wolke raus.
Der Rest soll sich weiter zusammenziehen und abkühlen (unter dem Außstoß von immer mehr Teilchen).

Meine 2 Fragen dazu lauten nach wie vor:

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?
Woher kommt der Anstieg des inneren Drucks?

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.



PS: Bitte korrigiert mich, wenn ich irgendwelche Fachbegriffe falsch oder ungenau verwendet habe. Die meisten hab ich instinktiv verwendet, in der Hoffnung, sie seien richtig :D
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 26. Januar 2011, 19:55:36
Zitat
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?

Meiner Meinung nach nein.
Der Innere Druck fällt und trotzdem können besonders schnelle Teilchen entkommen.

Zitat
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

Wenn das stimmen würde, dann würden sich ja garnicht erst Wolken bilden.
Die Dunkle Materie wäre im ganzen Universum homogen verteilt.
Es sei denn du sagst, die Galaxien haben die DM angezogen.

Die Wissenschaftler gehen aber davon aus, dass sich erst Ansammlungen aus DM gebildet haben und dann die Materie in diesen Gravitationstöpfen Galaxien gebildet hat.

Eigendlich glaube ich ja sowieso nicht an DM. Deshalb wollte ich nur mal ein paar Probleme aufzeigen.

Gruß René
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Liftboy am 26. Januar 2011, 21:06:46
Zitat
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.

Zitat
Wenn das stimmen würde, dann würden sich ja garnicht erst Wolken bilden.
Die Dunkle Materie wäre im ganzen Universum homogen verteilt.

Das ist ja der springende Punkt :)
Es passiert nicht, es kommt nicht vor, es tritt nicht ein. Eben weil nicht Teilchen in einer ausschlaggebenden Menge aus der Wolke austreten (können) um sie zu kühlen.

Ansonsten müsstest du mir an dieser Stelle erklären, wie die Teilchen die Wolke verlassen, Energie mitnehmen aber plötzlich nicht mehr in gravitativer Wechselwirkung mit den anderen Teilchen stehen.

Oder mir erklären, was ich hier durcheinander bringe :)


Ob man nun an Dunkle Materie, oder etwas ähnliches glaubt oder nicht, mag jedem selbst überlassen sein. Aber es gibt nunmal die Theorie dazu (oder vll auch mehrere?^^). Und an diesem Punkt hast du ein Problem aufgezeigt,  das ich nicht sehe. Meines Erachtens habe ich eher ein Problem an deinem Problem gefunden, welches du mir bis jetzt nicht wirklich erklären/verständlich machen konntest.


Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 27. Januar 2011, 10:14:31
Ich kanns dir nicht verständlich machen  :-[

Vieleicht hast du ja Recht und meine Idee von Energieverlust indem Teilchen aus dem System fliegen stimmt nicht.
Ich weiß nur dass man etwas Ähnliches im Labor auch macht, um Teilchen zu kühlen.
Dort hat man eine Magnetfalle, die sieht aus wie ein Becher.
In dieser Falle sind Atome die sich schnell bewegen ab und zu bekommt im Becher ein Teilchen genug Energie um aus dem Magnetbecher rauszuhüpfen, was bewirkt dass die restlichen Teilchen etwas langsamer werden.
Dann senkt man den Becher wieder etwas und wieder hüpfen einige schnelle Atome heraus.
Das macht man so lange bis der Becher ganz flach ist und nur noch die Atome mit keiner Bewegungsenergie auf dem Boden der Falle liegen.
Ich weiß nur nicht ob man das mit einer Wolke aus dunkler Materie vergleichen kann.

Gruß René
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Vulkan am 03. April 2011, 19:15:12
hallo. Ich habe schon ein paar mal sendungen und berichte gesehen die sich um die Astronomie drehen. Dabei interressiert mich vor allem das auffinden von Exo-Planeten. Nun habe ich oft den begriff "dunkle Materie" in den Sendungen gehört, kann damit aber irgendwie nichts anfangen. Wäre nett wenn mir einer helfen könnte.

LG Vulkan
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: 1234567891011a am 03. April 2011, 19:21:01
"Dunkle Materie" ist die Wissenschaftliche Bezeichnung für den bisher ungeklärten Effekt, das die Rotationsgeschwindigkeit der Äußeren Sterne von Scheibengalaxien nicht mit der Newtonschen Mechanik vereinbar ist. Um diese Abweichung zu erklären, führen manche Wissenschaftler eben diese, nicht näher spezifizierte, "Dunkle Materie" an.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: tobi am 03. April 2011, 19:21:34
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:
(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up013735.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
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: monarch87 am 03. April 2011, 19:42:49
Ich hab gehört,dass da die äußeren Arme durch ihre langsamere Bewegung eine höhere Gravitation bestitzen
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Olli am 04. April 2011, 07:40:33
Ich hab gehört,dass da die äußeren Arme durch ihre langsamere Bewegung eine höhere Gravitation bestitzen

Hallo monarch87,

welche äußeren Armen meinst du? Du drückt dich da etwas unpräzise aus...

Grüße,
Olli
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 04. April 2011, 10:05:03
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:
(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/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
Übrigens muss ich jedesmal an dieses Phänomen denken, wenn ich über die Pioneer-Anomalie lese.
Könnte es möglich sein, dass hier vergleichbare Effekte im Spiel sind?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 04. April 2011, 12:10:33
Mag sein - wenn die Physiker nur endlich eine genauere Vorstellung davon hätten, was die dunkle Materie überhaupt ist. Aber wenn so nah bei uns schon die dunkle Materie eine Raumsonde messbar in ihrer Flugbahn beeinflussen kann, dann ist sie wahrscheinlich ziemlich gleichmäßig über das gesamte Universum "verschmiert". Am Ende waren die alten Physiker mit ihrem Konzept vom "Äther" gar nicht so weit entfernt von der Wirklichkeit.  ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kreuzberga am 04. April 2011, 15:00:36
Naja, ganz gleichmäßig verteilt scheint die DM nicht zu sein, sondern eher klumpend. In unserer regionalen Umgebung wird von einer relativ geringen Konzentration ausgegangen. In unserer Galaxie sollte man eine DM-Konzentration um das Zentrum herum finden. Dennoch sucht man mit einer ganzen Reihe von Detektoren nach DM-Teilchen auf/in der Erde. Bisher hat man zwar bereits eine Menge Teilchen gefunden, aber die Resultate widersprechen sich teilweise oder sind nicht reproduzierbar, weil es nur einen Detektor einer bestimmten Bauart gibt. Insbesondere scheint bei dieser Art der Detektion die Unterscheidung von Hintergrund und eigentlichem Signal erhebliche Probleme zu bereiten. Weitere Detektoren werden in den nächsten Jahren ihre Arbeit aufnehmen und man wird schließlich zumindest einen großen Teil an möglichen Annahmen über DM ausschließen können. Ganz nach dem Motto: Eliminate all other factors, and the one which remains must be the truth.
(Arthur C. Doyle)

Es kann vermutet werden, dass man es nicht nur mit einer Art von Teilchen zu tun hat, sondern mit einem komplexeren "Dunklen Sektor". Auch in diese Richtung gibt es Experimente. Hier ein schöner, aktueller Überblicksartikel:http://www.nature.com/news/2011/110323/full/471433a.html
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 04. April 2011, 15:13:04
Kreuzberga, wenn DM wieder gehäufter in Zentrum der Galaxie vorkommen sollte, wie ist dann die Bewegungsverteilung/Geschwindigkeitsverteilung der Körper (Sterne) in unserer Galaxie in Abhängigkeit vom Radius zu erklären. Sollte dann nicht trotzdem eine ungefähre 1/r²-Abhängigkeit auftauchen?
Wenn dann vermute ich auch, dass DM einen ganzen Stall von Teilchen/Körpern bildet.
Angefangen von "einfach" nichtleuchtender Materie in der Form, dass wenn man davon ausgeht, dass bei der Sternentstehung auch eine viel größere Anzahl von Köpern gebildet werden, die eben nicht selbst strahlen (Machos und kleiner - je kleiner desto häufiger). Allerdings hat man dazu bereits Untersuchungen gemacht, da mit dieser Abhängigkeit mit einer gewissen Häufigkeit Sternbedeckungen stattfinden. Dies hat man aber nicht mit entsprechend der Theorie korrelierenden Häufigkeit gefunden. Also sind offensichtlich Machos und deratig kleine Körper doch nicht so häufig anzutreffen, dass dies alleine die dunkle Materie ausmachen könnte.
Man kann sich nun alle möglichen Teilchen vorstellen, bis hin zu Teilchen, die mit den uns bekannten Teilchen nur aufgrund der Gravitation wechselwirken. Wir würden diese ansonsten nicht messen oder sonstwie mitbekommen, außer durch ihre Gravitationsfelder.
Sollten diese sich unter sich zu größeren Körpern zusammenschließen, gäbe es allerdings nichts, was diese von einem Kollaps bewahren könnte => SL!

Es bleibt spannend  ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kreuzberga am 04. April 2011, 15:47:14
Auch bei Dunkler Materie geht man davon aus, dass sich die größte Dichte im Zentrum des Dunkle-Materie-Halos befindet. Dieser Halo dehnt sich aber noch weit über die sichtbare Galaxienscheibe aus, sodass dort große Massen zu finden sind. Durch deren Einfluss rotiert die normale Materie schneller. Für den DM-Halo selbst sollte die 1/r2-Abhängigkeit gelten.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: spacer am 25. Mai 2011, 18:04:53
Klaus hatte im Dunkle Energie-Tread gefragt:

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?

Eine Vermutung ist, dass die dunkle Materie aus sogenannten WIMPs (Weakly Interactive Massive Particles), also  Teilchen, die eine Starke Masse haben, ansonsten aber nur schwach wechselwirken, besteht.
Da diese WIMPs vermutlich ihre eigenen Antiteilchen wären, würden sie bei der Kollision miteinander zerstrahlen. Man geht davon aus, dass zu ihren Zerfallsprodukten unter anderem Positronen gehören würden. Und diese kann AMS eben messen.
Tatsächlich zeigten das Ballonexperiment HEAT, AMS-01 und das Satellitenexperiment PAMELA einen Positronenüberschuss in der kosmischen Strahlung.
AMS-02 soll nun die Daten bestätigen und genau messen, in welchen Energiebereichen der Überschuss auftritt.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Liftboy am 25. Mai 2011, 18:14:52
Kann denn dann DM auch irgendwie "neu"-entstehen? Ansonsten müsste sich die DM doch relativ fix zu großen Teilen zerstrahlt haben, oder nicht?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Gertrud am 25. Mai 2011, 19:51:58
Hallo Zusammen,

hier habe ich ein Video mit Prof. Lesch

Was ist dunkle Materie

http://www.br-online.de/br-alpha/alpha-centauri/alpha-centauri-dunkle-materie-1999-ID1209388907930.xml (http://www.br-online.de/br-alpha/alpha-centauri/alpha-centauri-dunkle-materie-1999-ID1209388907930.xml)

 Gertrud
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 25. Mai 2011, 20:25:34
Hallo spacer
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?

Gruß René
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: spacer am 25. Mai 2011, 20:28:57
Hallo spacer
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?
Ja, man könnte sagen, es sind mehr Positronen, als man erwartet hat.
Genauer gesagt sind es mehr, als man erwarten würde, wenn man alle bekannten Effekte, nicht aber die WIMPs berücksichtigt.
Es gibt aber auch noch andere mögliche Ursachen als den WIMP-Zerfall.

hier ein Link dazu (http://www.weltderphysik.de/de/4245.php?ni=1339)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 25. Mai 2011, 20:43:31
Ah
Danke
Hab mir schon sowas gedacht.
Zitat
Es gibt aber auch noch andere mögliche Ursachen als den WIMP-Zerfall
Ja Antimateriesterne in der Milchstraße :D

mfG René
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 25. Mai 2011, 23:29:56
Ach, du schon wieder mit deinen Antimateriesternen!  >:(

Und wie erklärst du dir, dass diese Idee von der modernen Physik und Astronomie nicht ernsthaft diskutiert wird?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: spacer am 25. Mai 2011, 23:43:27
Ich sehe nicht, warum Antimateriesterne übermäßig viel Positronenstrahlug ausstoßen sollte - aber das ist hier nicht Thema.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: darius_ am 26. Mai 2011, 01:34:29
guten Tag/guten Abend  :)

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"? Wenn Raum selbst Materie ist? Wie sieht unser Universum von aussen aus? Wäre überhaupt ein Blick von Aussen möglich?
Wenn alles mit dem Urknall entstanden sein soll, stellt sich doch (für mich) die Frage: Was war zuerst: Raum oder Materie? Gibt es nur ein Universum? Wenn ja: Was war vor dem Urknall? In welchen Raum expandierte das neue Universum, auch wenn Zeit und Raum mit dem Urknall entstanden sein sollen, worin fand der Urknall statt. Warum gab es überhaupt den Urknall, was hat diese Situation ausgelöst. Wie entstanden die physikalischen Voraussetzungen für die Singularität und welchen Grund gab es diese zu verlassen?

Auf Grund unserer biologischen Ausstattung sind wir an ein Raumdenken (mit Begrenzung) gewöhnt. 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? Für uns doch immer ein durch Materie begrenzter/abgegrenzter Bereich, den wir auf Grund dieser Grenzen als Raum erkennen. Dies scheint jedoch beim Universum nicht so zu sein. Dimensionen dieser Grösse entziehen sich für gewöhnlich der menschlichen Vorstellungskraft. Dunkle Materie fällt auch in diese Kategorie, weil sie mit unserer Vorstellung von Materie kollidiert.

Sollten wir das Rätsel der dunklen Materie lösen, werden wir das Universum sowie dessen Entstehung erklären können.


Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: klausd am 26. Mai 2011, 02:38:13
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?

Willkommen im Forum darius_!  :)

Man muss sich immer vor Augen halten das wir in einem Universum leben, in dem gewisse psyhikalische Gesetztmäßigkeiten gelten. Einige kennen wir, andere müssen wir noch verstehen / begreifen.

Was ist Raum und was ist Zeit? Einfach nur da, wo man beides messen kann. Stellt Euch doch mal eine Gegend vor, wo Ihr keine Sterne mehr seht, wo es keine Teilchen gibt, keine Strahlung. Weit weit weg. Keinerlei Interaktion. Nur Ihr seid da. In diesem Moment seid Ihr selbst der einzige Grund warum es Raumzeit gibt. 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.

Um Deine Frage bezüglich Unendlichkeit zu beantworten: Du kannst überall hinfliegen wo Du willst, es wird keine Wand kommen die sagt, stopp. Solange Du unterwegs bist und aus bekannter Materie bestehst, führst Du die bekannte Physik einfach nur spazieren an einen anderen Ort. Und den Ort schaffst Du damit erst. Egal wo Du bist, die Physik gilt weiter. Weil Du selbst aus dieser Materie bestehst mit der Du Dich fortbewegst. Du kannst der Physik nicht entfliehen, aber wenn Du es könntest, Dich beispielsweise einem schwarze Loch näherst, dann wirst Du zerstört. Eben weil wir aus Materie bestehen.

Gruß, Klaus
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: darius_ am 26. Mai 2011, 03:14:38
Hallo und Danke für die Antwort.
 :o Ohne Beobachter keine(n) Raum-Zeit?

Zitat
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.

Damit willst du sagen: Materie schafft sich Raum. Expansion von Materie vergrössert den Raum. Willkommen im : Henne Ei Paradoxon. Vll. Denk ich zu kompliziert oder doch zu einfach. Jede Antwort auf "mein" Raum Problem wirft neue Fragen auf. Somit könnte ich das  Universum verlassen ohne es hinter mir zu lassen, da ich  sämtliche physiklischen Gesetze mit mir trage? So jetzt geh ich mal schlafen, hab das Internet lang genug gequält.  ;D

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 26. Mai 2011, 14:14:44
Hallo Ruhri

Zitat
Und wie erklärst du dir, dass diese Idee von der modernen Physik und Astronomie nicht ernsthaft diskutiert wird?

Vieleicht weil die Physiker dieser Welt angst haben sich zum Deppen zu machen.
Ich sehe es ja selbst.
Es ist ja Keiner (auch hier im Forum) ernsthaft gewillt sich über Antimateriesterne gedanken zu machen.
Es scheint so als wäre die ominöse Dunkle Materie viel interessanter.
Da kann man einfach viel besser spekulieren und Keiner hat was dagegen.
Mit Leuten zu reden, die die gleiche Meinung haben ist doch für die Forscher und deren Selbstbestätigung viel schöner als mit Leuten zu reden die eine andere Meinung haben.
Vorallem wollen die anerkannten Medien garnichts von neuen Ideen wissen.
In gewissen Fachblättern wird ja immer erst auf seriösität geprüft und wenn es sehr abwegig klingt wirds nicht veröffentlicht.
Ich sehs ja hier im Forum.
Da gabs mal einen Thread von mir ( Alternative Theorien) der wurde geschlossen weil es nicht der Meinung des Forums entspricht.

Vieleicht hast du ja ne bessere Idee warum sich alles immer um DM oder MOND dreht und man von anderen Modelllen nichts hört.
Die sind einfach am leichtesten zu verstehen.

Gruß René
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: klausd am 26. Mai 2011, 14:37:13
Es wird doch diskutiert: http://iopscience.iop.org/0295-5075/94/2/20001/pdf/0295-5075_94_2_20001.pdf (http://iopscience.iop.org/0295-5075/94/2/20001/pdf/0295-5075_94_2_20001.pdf)

Gruß, Klaus
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: darius_ am 26. Mai 2011, 14:39:38
Antimaterie:Für das nicht (mehr) Vorhandensein von Antimaterie wird immer mit der gegenseitigen Auslöschung von Materie/Antimaterie argumentiert. Grundsätzlich spricht nichts dagegen. Was im kleinen Massstab, Experimente nachgewiesen wurde, muss nicht für das Grosse im selben Umfang gelten. Bei einem Überschuss von Antimaterie, welcher sich durch ungleichmässige Expansion ergeben könnte, wären Regionen mit Antimateriekonzentrationen in Galaxiengrösse sicherlich möglich. Es gibt jede Menge an Ungereimtheiten in Bezug auf die  Entstehung des Universums. Im Laufe der nächsten Forschergeneration werde heute gültige Erkenntnisse vielfach verworfen.  Dunkle Materie hat den Vorteil, dass wir über "Materie" sprechen, über etwas das wir im Prinzip kennen.  Nun wird einfach gerechnet, abgewogen. Dann kommt man zum Schluss: Irgentwie fehlt da was, und schon erklärt sich das mit dunkler Materie. Einfach, ja.. aber auf Grund fehlender Beweise was dunkle Materie ist,  sehr wackelig. Dunkle Materie kann durch jede andere Form von Zuständen ersetzt werden solange diese  (uns Menschen) plausibel
erscheinen, können jedoch vollkommen falsch sein.

Zitat
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"?

Klingt abenteuerlich, warum nicht?  :o
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 26. Mai 2011, 15:20:47
Hallo Klaus

Gibts den Beitrag auch auf deutsch?
Mein Schulenglisch reicht da nicht ganz aus.
Oder kannst du mir mal kurz erklären was da steht.
Soweit ich das verstanden habe gehts im Beitrag nur darum ob Antimaterie Gravitation oder Antigravitation besitzt.
Einmal anzunehmen, dass sich Materie und Antimaterie gravitativ abstoßen und ein Kosmologisches Model zu entwickeln, welches voraussetzt dass es immer noch genau soviel Materie wie Antimaterie im Universum gibt.
Das wird nicht getan.
Man merkt dass die normale Materie allein nicht die Umlaufgeschwindigkeiten von Sternen erklären kann, zack man erfindet DM. Ganz einfach. Dafür braucht man keine Wissenschaftler. Das kann auch ein Schulkind.
Ich gebe einen Kasten Bier aus wenn mir einer einen Artikel bringt, bei dem ein Wissenschaftler ein kosmologisches Model mit 50% Antimaterie entwickelt hat.

Liebe Grüße René
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kreuzberga am 26. Mai 2011, 17:30:34
Bitte bleibt hier eng beim Konzept der Dunklen Materie. Es kann nicht sein, dass jeder Thread, der etwas mit Kosmologie, Schwarzen Löchern oder Sternentwicklung zu tun hat, irgendwann beim Thema Antimaterie landet.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Gertrud am 12. Juni 2011, 22:31:12
Hallo Zusammen,

es gibt positive Meldungen zu der Dunklen Materie

in einem Bericht wird dazu ausgeführt,
das ein Team des Experimentes DAMA / LIBRA in einer Mine 1400 Meter unter der Erde,
 in dem Laboratorium Nazionali del Gran Sasso in Italien, einen riesigen 250 kg Kristall aus Natriumiodid mit Thallium plaziert haben.
 Da hinter verbirgt sich der Gedanke,
das es zu einer Kollision im Kristall zwischen einem exotischen Teilchen und einem Kern kommen könnte.
Die sensiblen Lichtdetektoren in der Nähe würden ein Photon messen können.

Das Problem ist, das nicht nur evtl. die Teilchen der Dunkle Materie Photonen im Kristall erzeugen können,
sondern auch jede andere Art von Teilchen können Licht erzeugen.
Es werden dazu die kosmische Strahlung, thermische Neutronen und die Hintergrund Radioaktivität ? = (bin dazu etwas unsicher, ob ich beiden letzten Wörter dazu richtig erfasst habe) 

Es ist aber zu bestimmten Jahreszeiten möglich,
die Signale der Dunklen Materie von allen Hintergrundsignalen zu unterscheiden.

Da die Sonne sich durch die Galaxis bewegt,
muß sie sich auch durch ein Meer von Dunkler Materie bewegen. Da sich die Erde um die Sonne bewegt,
wird es mit einem Pflug verglichen, der je nach bestimmten Jahreszeiten langsamer oder schneller durch die Dunkle Materie flügt.
 
So hat man eine jährliche Modulation eines Signales der Dunklen Materie ermittelt.

Die Forscher von DAMA / LIBRA berichten,
das es im Mai zu Signalspitzen der Dunklen Materie kommt,
und es dann wieder wegfällt.
Sie berichten, das die statistischen Daten so klar sind,
das fast kein Irrtum möglich ist.

Leider haben viele Dunkle Materie Detektoren in den anderen Minen auf der Erde nichts gesehen.
Viele Astrophysiker zweifelten an den Werten aus Italien.

Bis vor einigen Wochen ein Team mit einem Detektor COGENT
in einer Mine in Minnesota  ähnlichen Beweisen gefunden,
wie das DAMA / LIBRA Experiment gesammelt hatte.

Der Nachweis der Dunklen Materie ist nicht statistisch so stark, aber genau in der gleichen Weise moduliert und auch der Zeitpunkt von Ende April oder Anfang Mai stimmt überein.

Dan Hooper am Fermi National Accelerator Laboratory und Chris Kelso von der University of Chicago sagen, die Daten von Cogent und DAMA / LIBRA sind untereinander kompatibel. 
Nach Hooper und Kelso soll es noch in einem anderen Experiment zu der Veröffentlichung detaillierter Ergebnisse kommen.
Sie erwarten auch in der Zusammenarbeit mit CRESST ein Einklang der Beobachtungen.

Quelle:
http://www.technologyreview.com/blog/arxiv/26861/ (http://www.technologyreview.com/blog/arxiv/26861/)

Seite 19 wird in dem Vortrag von Lars Müller über DAMA/LIBRA berichtet.
http://www.physi.uni-heidelberg.de/~herrmann/SemWS2010/Experimente%20zur%20Suche%20nach%20dunkler%20Materie.pdf (http://www.physi.uni-heidelberg.de/~herrmann/SemWS2010/Experimente%20zur%20Suche%20nach%20dunkler%20Materie.pdf)

Es wird spannend werden,
in welche Richtung sich später alles entwickeln wird.
Gertrud


 
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Gertrud am 24. November 2011, 12:58:11
Hallo zusammen,
die Physiker der Brown University haben jetzt eine Grenze für die Masse der Dunklen Materie festgesetzt.
Sie glauben, das die geheimnisvollen Teilchen fast ein Viertel des Universiums ausmachen.
Die Forscher berichten, das die Dunkle Materie eine Masse von mehr als 40 Giga-Elektronenvolt haben muß.
Die Wissenschaftler  Koushiappas und Geringer-Sameth analysierten die Gamma ray-Daten der letzten drei Jahre von dem Fermi -Teleskop.
Sie untersuchten sieben Zwerggalaxien. Die Beobachtungen zeigen, das diese voll mit dunkler Materie sind, da die Sternbewegungen nicht vollständig durch ihre Masse allein erklärt werden können. Diese Zwerggalaxien sind weitgehend ohne Wasserstoffgas und anderer gewöhnliche Materie.
Nach den Aussagen der Forscher sind diese Zwerggalaxien mit einer leeren Leinwand zu vergleichen, es bietet sich so die Gelegenheit die Dunkle Materie und Ihre Auswirkungen besser zu beobachten.

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.?
Zitat
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.


Es ist das erste Mal, nach den Aussagen von Koushiappas, dass sie das konkurrierende WIMP-Modell ausschließen können,
welches die Fülle der Dunklen Materie im Universium ebenfalls erklären könnte.


Blick auf das Universum aus dem NASA-Fermi Gamma-ray Space Telescope
Die weiß eingekreisten Zwerggalaxien untersuchten die Brown Physiker. 
(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up036666.jpg)
Credit: Koushiappas und Geringer-Sameth/Brown Universität

Quelle:
http://news.brown.edu/pressreleases/2011/11/wimps (http://news.brown.edu/pressreleases/2011/11/wimps)

Gertrud
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Olli am 24. November 2011, 22:38:06
Hallo Gertrud,

der folgende Satz kann hier vielleicht missverstanden werden.
Die Forscher berichten, das die Dunkle Materie eine Masse von mehr als 40 Giga-Elektronenvolt haben muß.

Es geht hier nicht um die Gesamtmasse der Dunklen Materie, sondern um ein die Masse eines Teilchens aus eben dieser. In der Elementarteilchenphysik werden Teilchenmassen gern in Energieeinheiten angegeben (da E = mc²), da sich dann einfacher rechnen lässt.  Ein Elektron, ein uns allen gut bekanntes Teilchen, hat zum Beispiel eine Ruhemasse von 511 Kiloelektronenvolt. Ein Elektronenvolt, im Folgenden eV, ist die Energie, die ein Elektron hat, wenn es eine Spannungsdifferenz von 1 Volt durchlaufen hat. Streng genommen wäre die Einheit der Masse dann eV/c², da die Lichtgeschwindigkeit aus praktischen Gründen jedoch auf den Wert 1 gesetzt wird, sagt man einfach, dass ein Elektron die Masse 511 keV hat.

Um für die Masse von 40 GeV ein etwas besseres Gefühl zu bekommen: ein Proton hat eine Masse von etwa 0,94 GeV, da massenreichste bisher nachgewiesene Teilchen, Omegab (wofür auch immer das ist und was immer es auch macht?!?!), hat eine Masse von 6,165 GeV.

Nach der Veröffentlichung (http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1108/1108.2914v2.pdf) von Koushiappas und Geringer-Sameth müssen Teilchen, wenn sie der Dunklen Materie zugeordnet werden sollen, mindestens eine Masse von 40 GeV haben, also etwa 6,5 mal massiver als das bisher schwerste nachgewiesene Teilchen, etwa 42 mal massiver als ein Proton.

Ganz schön massiv also, die Dunkle Materie...;)

Grüße
Olli
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Olli am 24. November 2011, 22:43:55
Hallo,

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.?

das verstehe ich nicht...
wie kann aus den Daten von Photonendaten auf die Rate der Quarkentstehung zurückgeschlossen werden?

Gamma-Photonen entstehen in Kernen aufgrund von Relaxationsprozessen, wenn Kernbestandteile, bei unserer normalen Materie Protonen und Neutronen, von einem angeregten Zustand (energetischer höher) in einen energetisch niedrigeren Zustand fallen. Springen da die Quarks zwischen verschiedenen Energieniveaus, deren Übergänge dann charakteristischen Gamma-Photonen entsprechen?

Weiß da jemand mehr zu?

Grüße
Olli
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: 1234567891011a am 25. November 2011, 08:00:14
@ Gertrud

Mal ne ganz dumme Frage: wie kommen die Physiker von der Brown-Universität auf diese Teilchenmasse? Ich meine, so weit es mir bekannt ist, manifestiert sich die Dunkle Materie nur durch ihre Gravitative Wirkung. Und ob das jetzt 40 Teilchen a 1 GeV sind oder eines a 40 GeV macht doch gravitativ keinen Unterschied. Das kann man doch erst herausfinden, wenn man einen Weg findet, die Anzahl der Teilchen festzustellen.

Wie also kommen die Wissenschaftler auf dieses Ergebnis?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Olli am 25. November 2011, 08:22:03
In diesem Fall ist man nicht über die gravitativen Wechselwirkung gegangen, sondern über die Emission von Photonen. Bei Annihilationsprozessen zweier Teilchen entstehen jeweils zwei Photonen, die die Energie der Teilchen tragen. Bei der Elektron-Positron-Annihilation sind es die bekannten 511 keV.

Im nun erschienenen Preprint (siehe Link im Beitrag #144 ) wird eine energetische Untergrenze für Teilchen festgelegt, in dem Gammaphotonen untersucht wurden, die von so genannten WIMPs stammen (WIMP = Weakly Inteacting Massive Particle). Man braucht als nicht die Teilchenzahl zu kennen, was auch schwierig wäre, sie herauszufinden...

Grüße
Olli
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: 1234567891011a am 25. November 2011, 08:49:06
ah, ok. Darauf bin ich nicht gekommen.

Klingt aber logisch.

Es sei, die haben die Anhilationsstrahlung von irgendwas anderen gemessen, dass wir einfach noch nicht kennen.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kryo am 25. November 2011, 11:03:02
womit annihiliert sich Dunkle Materie? mit sich selbst? mit normaler Materie? oder Anti-Dunkle Materie?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 25. November 2011, 12:02:36
womit annihiliert sich Dunkle Materie? mit sich selbst? mit normaler Materie? oder Anti-Dunkle Materie?

Letzteres. Wenn man davon ausgeht, dass dunkle Materie aus Teilchen aehnlich den uns bekannten aufgebaut ist, dann sollte es zu jedem Teilchen ein Anti-Teilchen geben.

Gruss,
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kryo am 25. November 2011, 12:19:41
und wieso vernichten Anti und normale Dunkle Materie sich erst jetzt?
Die baryonische Antimaterie ist ja schon lange weg...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 25. November 2011, 14:48:58
Die baryonische Antimaterie ist ja schon lange weg...

Antimaterie kann auch wieder neu erzeugt werden, z.B. wenn Photonen mit genuegend Energie Materie-Antimaterie Teilchen erzeugen (Paarbildung). So beobachtet man z.B. Positronen (also die Anti-Teilchen von Elektronen) in der Milchstrasse. Etwas aehnliches ist auch bei dunkler Materie denkbar, dass also aus hoch-energetischen Photonen dunkle Materie Teilchen entstehen, jeweils ein Teilchen und sein Antiteilchen.

Gruss,
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rene.eichler2 am 25. November 2011, 16:44:10
Hallo
Was wäre denn falsch dran, zu glauben die beobachteten Photonen stammen von Materie-Antimaterieannihilation und nicht von dunkler Materie?
Gruß René
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 25. November 2011, 17:13:44
Hallo
Was wäre denn falsch dran, zu glauben die beobachteten Photonen stammen von Materie-Antimaterieannihilation und nicht von dunkler Materie?

Antiteilchen und Anihilation gibt es sowohl bei baryonischer (also "normaler") Materie, also auch bei Dunkler Materie (so sie denn auf aehnlichen Elementarteilchen beruht).

Gruss,
Volker

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: klausd am 18. April 2012, 16:25:50

Schwerer Schlag für die Theorie der Dunklen Materie? Neue Studie findet keine Dunkle Materie in der Sonnenumgebung: http://www.eso.org/public/germany/news/eso1217/ (http://www.eso.org/public/germany/news/eso1217/)

Gruß, Klaus
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Führerschein am 20. April 2012, 11:15:12
Schwerer Schlag für die Theorie der Dunklen Materie?

Das sehe ich nicht so. Ich finde die Theorie der Dunklen Materie zwar bis jetzt ziemlich unbefriedigend, weil es so gar keine Erklärung für ihre Natur gibt.

Das Ergebnis ist ein kleines Puzzleteil auf dem Weg zur Erkennung ihrer Natur, kein Schlag. Ein Schlag wäre es, wenn man eine andere Erklärung für die Masseverteilung im Universum und die Rotation der Galaxien finden würde.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 03. Mai 2012, 15:15:09
Jedes mal wenn ich mir einen neue Tasse kaffee hole, werde ich mit diesem Thema der dunklen mateie und der Rotationsgeschwindigkeit von Galaxien konfontiert.
Ich trinke meinen Kaffee schwarz mit Zucker, meistens aus Zeitgründen so eine lösliche Plörre: Pulver rein, Zucker rein heißes wasser drauf, umrühren, fertig.
dabei bildet sich durch das Lösen des Kaffeepulvers etwas Schaum, desen Drehbewegung nach dem Umrühren mich jedesmal auf's neue fasziniert. Einzelne Blasen bewegen sich so wie man es erwarten würde: mit umso geringerer Winkelgeschwindigkeit, je weiter sie vom Strudel entfernt sind.
Der Schaumblock inder mitte ist allerdings ge"lockt". das heißt, im zentralen Schaum in der Tasse (der häufig sogar dem Anblick einer Spiralgalaxie recht nahe kommt) bewegen sich die Schaumbläschen ebenso wenig  der zu erwarteneden Rotationsgeschwindigkeit, wie es die Sterne innerhalb unserer Galaxie tun. Der Schaum dreht sich wie ein massives Objekt (und ist es ja auch in etwa). trotzdem bildet sich diese schöne Spiralform aus.
Nicht unähnlich drehen sich die Sterne um das galaktische zentrum .. fast als ob die galaxie ein gekoppelter Block wäre und sich damit weiter vom galaktischen Zentrum entfernte Sterne schneller bewegen als erwartet.
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.

Das erscheint mir eine enorme Diskrepanz. Insofern scheint mir  hier doch das Modell der dunklen mateie auf dem Prüfstand. Allerdings gäbe es  keine Alternative, denn die Beobachtungen sind ja wie sie sind.
Sehr spannend ...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 03. Mai 2012, 16:37:16
Eine lange Analogie zu einem guten Schluss :). Wenn die Ergebnisse in diesem Ausmaß bestätigt werden, könnte der Ausschluss etwas sehr grundlegendes sein.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 03. Mai 2012, 17:16:30
Die Analogie lässt mich jedesmal grübeln (deswegen die Ausführlichkeit) inwieweit die "dunkle Materie" als Theorie nicht so monolitisch für die Beobachtungen gelten könnte. Womöglich macht die (gar nicht so) dunkle Materie einen Teil der Effekte aus und sind auch keine exotischen WIMPs sondern beispielsweise durchaus klassische, nicht-leuchtende Materie (z.B. MACHOS oder/und kleiner). Der andere Effekt dier die scheinbare "Kopplung" meiner Kaffeebläschen bzw. galaktischen Sterne eventuell verursacht über eine Modifizierte  Newtonsche Gravitationstheorie bei der bei sehr geringen Beschleunigungen schwere und träge Masse gar nicht mehr so identisch sind (auch wenn das noch nicht alle Effekte befriedigend erklären kann).

weiter grübelnd in die Kaffeetasse stierend ...
Pham  8)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 03. Mai 2012, 20:28:50
Ich habe denselben Effekt auch schon mit Tee beobachtet, allerdings nur mit Münsteraner Wasser. Vielleicht sollte man in dieser Stadt einen Teilchenbeschleuniger bauen?  ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 03. Mai 2012, 20:41:22
Was ist mit der Verteilung der DM ? Könnte sie irgendwo konzentriert auftreten? Oder funktionieren die Beobachtungen nur, wenn sie staubfein verteilt ist?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 03. Mai 2012, 20:45:16
Nach meinem Wissen muss sie wie ein Halo gleichmäßig um die Milchstraße verteilt sein, um nur mit "einfacher Gravitation" die beobachtete Bewegung zu erwirken.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 03. Mai 2012, 23:21:23
Hätte man sie dann nicht in unserer unmittelbaren galaktischen Nachbarschaft finden müssen? Gerade das hat aber eben nicht geklappt, als in einer STudie gezeigt wurde, dass alle "notwendige" Materie auch sichtbar war.

Ich habe bei Scienceblogs gelesen, dass man sich im Zusammenhang mit den Higgs-Teilchen ein überall herrschendes Higgs-Feld vorstellt. Da laut Hypothese durch die Wechselwirkung die massebehafteten Teilchen ihre Masse erhalten, ist diese Annahme natürlich logisch, da es sonst Bereiche des Universums gäbe, in denen Teilchen keine Masse hätten. (Das wäre natürlich auch eine witzige Vorstellung, aber steigert eindeutig die Kopfschmerzen.)

Higgs ist überall, Dunkle Materie ist überall. Hm, reden wir vielleicht die ganze Zeit über Higgs? Eigentlich wäre das zu simpel, um wahr sein zu können.

Zum Nachlesen:
Das Higgs und das Nix - das Vakuum ist auch nicht mehr, was es mal war (http://www.scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2011/12/das-higgs-und-das-nix-das-vakuum-ist-auch-nicht-mehr-was-es-mal-war.php)
Viel Lärm ums Higgs oder Wie funktioniert das Higgs-Teilchen? (http://www.scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2011/12/wie-funktioniert-das-higgsteilchen.php)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Kryo am 04. Mai 2012, 12:44:56
Wenn die Dunkle Materie nicht existiert, ist ja nicht das Problem, dass die Dunkle Materie nicht existiert. Das würde keinen interessieren.

Das Problem ist ja, dass dann die Gesetze der Gravitation im großen Maßstab einer Galaxie (und größer) offenbar nicht gleich sind mit dem, was wir in Maßstäben der Erde/Sonnensystem erwarten und bisher als bestätigt angenommen haben. Denn Fakt ist, die Sterne in der äußeren Galaxie bewegen sich zu schnell ums Zentrum, als dass die Zentrifugalkraft durch die sichtbare Masse groß genug wäre, um sie auf ihrer Bahn zu halten.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 04. Mai 2012, 14:03:25
Das wäre doch mal ein Paradigmenwechsel: Wir sind nicht ein System unter vielen. Naturkonstanten gibt es nicht ... das kosmologische Prinzip gilt nicht!

Wenn man dafür das erste Indiz hätte ...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 04. Mai 2012, 14:27:36
Also eine Fluktuation (egal wie klein) in den physikalischen Grundlagen des beobachtbaren Universum wäre in ihren Konsequenzen zu dramatisch, als dass sie Occams Rasur überstehen würde.
Wäre z.B. die Konstante der Lichtgeschwindigkeit nur marginal anders, wären einige Ereignisse nicht mehr kalkulierbar, da man die Gesetzmäßigkeiten hinter beobachtbaren Ereignissen nicht  mehr kennt.
Jegliche Verallgemeinerung wäre anzuzweifeln und z.b. SN 1a würden als Standardkerzen weg fallen, da die Bedingungen für deren Erscheinen je nach Ort und Zeit anders wäre (und könnten uns die dunkle Energie auch gleich schenken)

Uuaahh .. ich möchte mir die Konsequenzen noch nicht mal vorstellen!
*Kaffee nachschenk*

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: websquid am 04. Mai 2012, 15:31:54
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.

Das wäre so ein Indiz, wenn es denn stimmt ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Knallfrosch am 05. Mai 2012, 23:11:14
Zitat
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.

Diesen Trick mit der dunklen Materie benutzte schon vor 2.000 Jahren Ptolemaeus, um die zeitweise rückläufige Bewegung vón Planeten zu erklären. So alt wird die moderne dunkle Materie nicht werden.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 06. Mai 2012, 22:34:33
Kannst Du das irgendwie näher erläutern? So klingt es nur seltsam...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: websquid am 06. Mai 2012, 23:26:12
Ich glaub Knallfrosch (Willkommen im Forum übrigens :) ) meint einfach nur, dass die Theorie der Dunklen Materie eine Hilfskonstruktion auf Basis bekannter Theorien ist, solange man  keine bessere Theorie hat. Vergleichbar mit der Theorie von Ptolemäus, dass Kreisbahnen auf Kreisbahnen gelegt die Bewegung erklären, die Planeten vollführen. In Wirklichkeit sind es Ellipsen (Epizykel-Theorie)

Ebenso könnte es eine andere Theorie geben, die die Dunkle Materie ebenso überflüssig macht wie die Epizykel des Ptolemäus.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Knallfrosch am 07. Mai 2012, 08:31:25
Kannst Du das irgendwie näher erläutern? So klingt es nur seltsam...

Hallo einsteinturm!
Meister websquid hat's fast in meinem Sinn erklärt. Ptolemaeus' Planeten drehen sich epizyklisch um ein Nichts. Er ist also eigentlich der Erfinder der dunklen Materie, die immer dann ins Spiel kommt, wenn ein System zu versagen droht. Mein Versuch, die Idee des Ptolemaeus hier auch bildlich darzustellen, scheiterte hier allerdings.

http://cm4all.netcologne.de/servlet/CMServeRES/media/981e3b5e70268f4ffff80feffffc20a.JPG (http://cm4all.netcologne.de/servlet/CMServeRES/media/981e3b5e70268f4ffff80feffffc20a.JPG)

Knallfrosch

Link angepasst
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Gertrud am 27. Mai 2012, 22:02:42
Hallo Zusammen,

jetzt wurden Zweifel an der Messung und Theorie der unteren Studie, die keinen Hinweis auf die Existenz der Dunkle Materie findet, angemeldet.
http://www.eso.org/public/germany/news/eso1217/ (http://www.eso.org/public/germany/news/eso1217/)

Nach den neusten Forschungen wird die Existenz der Dunklen Materie bestätigt.
Die Forscher Jo Bovy und Scott Tremaine von der Institute for Advanced Study in Princeton, NJ, haben ein Papier veröffentlicht, dass die Ergebnisse von Moni Biden et al "falsch" sind,  sie basieren auf die Grundlage einer "ungültigen Annahme" von der Bewegung von Sternen innerhalb und vor der Galaxie.
Durch die Annahme, dass die Sterne sich mit der gleichen Geschwindigkeit drehen, egal in welcher Entfernung sie dem Zentrum der Galaxie sind, haben sie den Gesamtbetrag der Materie in der Umgebung der Sonne unterschätzt und sie kamen zu dem Schluss, dass es keinen Raum für dunkle Materie gibt.
Mit einem besseren Modell, welches kompatibel mit den bekannten Daten war, zeigen Bovy und Tremaine, dass die Beobachtungen vollkommen im Einklang mit der konventionell angenommen Dichte von Dunkler Materie sind. Die gute Nachricht ist, dass sie tatsächlich in der Lage sind, diese Technik zu verwenden können, um eine genauere Messung  als bisher über dieser Dichte zur Verfügung zu bekommen.

Bovy und Tremaine  studierten die ESO Daten und haben festgestellt, dass die Menge an Dunkler Materie in der Nachbarschaft der  Sonne mit früheren Vorhersagen stimmt.Es könnte ein wenig mehr Dunkle Materie in der Nähe sein, als die Forscher vorher dachten.
Dunkle Materie soll  83 Prozent der Materie im Universum ausmachen.
Quellen:
http://arxiv.org/abs/1205.4033 (http://arxiv.org/abs/1205.4033)

http://arxiv.org/pdf/1205.4033.pdf (http://arxiv.org/pdf/1205.4033.pdf)

http://blogs.discovermagazine.com/cosmicvariance/2012/05/23/dark-matter-still-existing-one-in-a-continuing-series/ (http://blogs.discovermagazine.com/cosmicvariance/2012/05/23/dark-matter-still-existing-one-in-a-continuing-series/)

mit den besten Grüßen
Gertrud
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 28. Mai 2012, 00:10:00
Das ist ja wirklich eine überaus faszinierende Entwicklung. Sollte es so sein ist das ein schöner Erfolg für die DM-Vertreter, die Revolution könnte ausfallen. Und die Wissenschaft hätte die Robustheit Ihrer Vorgehensweise einmal mehr bestätigt.
Aus meiner Sicht hinkt der Vergleich mit Ptolemäus etwas, wenn man irgendwann bald wissen sollte, was die DM ist, ich denke, der Begriff wird uns erhalten bleiben. Klingt doch auch gut. 8)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: KlausLange am 05. September 2012, 11:17:52
Beweis für Dunkle Materie? Messungen der Sonde Planck aus dem Zentrum der Milchstrasse lässt unübliche Synchroton-Strahlung erkennen, die den theoretischen Vorhersagen zur Dunklen Materie entspricht. In den nächsten Monaten erwartet man Klarheit dazu:

Quelle (http://www.spacedaily.com/reports/The_mystery_of_dark_matter_may_be_near_to_being_deciphered_999.html)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: tobi am 19. Februar 2013, 22:49:38
In 2 Wochen soll es bedeutende Neuigkeiten zur Dunklen Materie geben sagt SpaceNews:
http://www.spacenews.com/article/big-dark-matter-discovery-teased-at-aaas-meeting#.USPy2WdZP94 (http://www.spacenews.com/article/big-dark-matter-discovery-teased-at-aaas-meeting#.USPy2WdZP94)

Es geht um das erste Paper von dem ISS Experiment AMS.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: websquid am 19. Februar 2013, 22:54:12
Ich freu mich jetzt schon wenn nach ein wenig Rumgedruckse rauskommt "ja äh.. also.. wir ham nix gefunden" ::)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Majo2096 am 19. Februar 2013, 23:33:50
Die dunkle Materie bleibt wohl erstmal ein dunkles Geheimes und ich gehe nicht so schnell davon aus das Licht ins dunkle gebracht werden kann.
Aber warten wir es ab...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 08. Mai 2013, 09:32:53
Ich frage mich gerade: freuen sich die Teilchenphysiker auf die Dunkle Materie, oder fürchten sie sie?

Die klassische Materie setzt sich schon aus einem doch ziemlich großen Zoo an Elementarteilchen zusammen. Was machen sie erst, wenn die Dunkle Materie ihren "eigenen Zoo" mitbringt? Da haben die Studenten dann "noch mehr Spaß" ... :)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Olli am 08. Mai 2013, 10:12:18
Wer will denn dann noch den Überblick behalten können?!  ::)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 08. Mai 2013, 10:21:21
Ich suche gerade noch den passenden xkcd-Cartoon zu deinen Worten ... :) ... da gab es mal einen ...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: trallala am 08. Mai 2013, 20:11:37
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
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Olli am 09. Mai 2013, 22:09:08
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

Jaaaaa, die sind witzig... im DESY sind die in diverseren Büros zu finden. Da wird gerne mit rumgespielt, auch unter Nicht-Teilchenphysikern so wie mir ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: websquid am 27. Mai 2013, 18:24:51
Es gibt in den Daten des Fermi-Gammateleskops Anzeichen dafür, dass eine Spektrallinie bei etwa 133GeV existiert. Derzeit nur schwach signifikant (1,6-Sigma, für eine sichere Entdeckung im Bereich der Teilchenphysik fordert man meist 5-Sigma Signifikanz), aber noch hat Fermi ja einige Jahre vor sich. Der beste Kandidat für die Entstehung der 133GeV-Strahlung ist die Annihilation von WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles ), die als ein Kandidat für Dunkle Materie gelten.

http://de.arxiv.org/pdf/1305.5597 (http://de.arxiv.org/pdf/1305.5597)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 27. Mai 2013, 20:06:01
Endlich geht es mal ein wenig vorwaerts in dieser verzwickten Sache, welche Chance hat denn Fermi, noch mehr rauszuholen ? Oder müssen wir auf ein neues Gerät warten?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: websquid am 27. Mai 2013, 20:13:13
Das ist jetzt erstmal eine Statistik-Frage... im Prinzip kann Fermi nachweisen, dass das tatsächlich eine Spektrallinie ist, aber muss dazu einfach noch mehrere Jahre Daten sammeln. Leider werden ja nur selten entsprechende Gamma-Strahlen eingefangen, so dass sich das einfach hinzieht.

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 (oder festzustellen, dass es eben doch nur Zufall war). Wenn Fermi aber vorher aussteigt (Die Design-Lebensdauer endet in ein paar Monaten), dann müssten wir einfach aufs nächste große Gamma-Teleskop warten. Da ist im Moment leider nur das russische Gamma-400 geplant. Manch Gamma-Astronom fürchtet sich schon vor "Dark Ages" für sein Forschungsfeld ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 30. Mai 2013, 10:36:00
Hallo,

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

Naja, wenn Du die Beobachtungszeit verdoppelst, verbesserst Du die Empfindlichkeit der Messung um einen Faktor Wurzel 2. Das Ergebnis beruht ja auf weniger als den bisher verstrichenen 5 Jahren, wenn wir also mal eine 3 mal laengere Missionsdauer annehmen, verbessert sich die Signifikanz der Linie (wenn sie real ist), von
1.6 sigma x Wurzel(3) = 2.8 sigma.

Ob Fermi noch 5 Jahre betrieben wird, oder laenger oder kuerzer, wird jedes zweite Jahr wieder neu ausgehandelt. Das muss man erstmal abwarten.

Gruss,
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Liftboy am 03. September 2013, 10:35:29
Guten Morgen,

Vor einiger Zeit wurde ja auch hier im Forum auf den MOOC-Wettbewerb (Massive Open Online Course) hingewiesen, siehe:

Bitte helft uns einen Space Technology MOOC zu ermöglichen! (http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=11744.0)

Der Space Technology Kurs hatte es leider nicht geschafft. Aber nachdem vor einer Weile die eigentlichen Gewinner bekannt gegeben wurden, gab es nun nachträglich noch weitere Kurse, die umgesetzt wurden/werden.

Einer davon beschäftigt sich mit dem Thema "Dunkle Materie". Vielleicht gibt es ja den ein oder anderen, der sich das mal anschauen möchte. Auch hier sollte man nochmal draufhinweisen, dass es unter dem großen deutlich erkennbaren "Mit Facebook einschreiben" auch eine weniger deutlich erkennbare "Mit E-Mail und Passwort einschreiben"-Variante gibt.

Achja, wichtig: Der Kurs ist auf Englisch
(Videos sind wohl auf Italienisch mit Englischen Untertiteln)

Dark Matter in Galaxies: The Last Mystery (https://www.iversity.org/courses/dark-matter-in-galaxies-the-last-mystery?utm_source=september+announcement+mailing&utm_medium=email&utm_campaign=september+mailing+mooc+fellowship)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Major Tom am 13. Mai 2014, 15:11:54
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.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 13. Mai 2014, 15:30:45
Und wo sind jetzt deine versprochenen Gedanken zum Thema Dunkle Materie?  ::)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 13. Mai 2014, 15:31:25
Zitat
Was nicht meßbar ist, existiert wahrscheinlich auch nicht.

Das ist praktisch eine wissenschaftliche Binsenweisheit, umso mehr, wenn du über Dunkle Materie sprichst. Diese bringt dieses Problem nun mal per Definition mit sich: fast nicht auffindbar, nur indirekt zu beobachten.

Nur weil etwas schwer zu finden ist, ist es nicht existent?

Die Teilchenphysik weist einen Weg, bei welchen Energien sich Materie mit diesen Eigenschaften "verstecken" könnte. Den LHC rüstet man derzeit um, um dahin vorzustoßen, bzw. daran zu kratzen. Mal schauen was kommt ... bevor man es nicht versucht hat, kann man auch nicht sagen, dass da nichts ist. Wir suchen mit immer besseren Detektoren und Methoden. Es ist ja nicht so, dass wir so ahnungslos und blind weiter stochern, wie vor 10 Jahre noch ... und mal schauen was in 10 Jahren hier stehen wird.



Wo wir schon beim LHC sind, und bei langen Zeiten zwischen Vorhersage und Nachweis:
Higgs und Partner haben den Higgs-Mechanismus um 1964 beschrieben und vorhergesagt. 2012 hatten wir erst einen Detektor und ausreichend Messungen, um ja oder nein zu sagen ...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 13. Mai 2014, 16:00:16
Und vegiss nicht, Major Tom, was die Dunkle Materie aller Wahrscheinlichkeit nach ist: WIMPs (http://de.wikipedia.org/wiki/WIMP)

WIMPs interagieren nicht elektromagnetisch, also können sie kein "Licht" (sichtbar, Radio, Röntgen usw.) abstrahlen - nicht einmal per Reflexion. Die Astronomen erhalten aber ihre Informationen über das Universum ausschließlich auf diesem Wege. Es bleibt also nur die Möglichkeit, den gravitativen Einfluss solcher Teilchen auf die sichtbare Materie zu beobachten. Das hat man getan und kann daher schätzen, wie die Dunkle Materie wirkt.

Und vertu sich mal nicht: WIMPs existieren, denn auch die schon bekannten Neutrinos gehören dazu. Allerdings werden die Neutrinos alleine wohl nicht ausreichen, um die beobachteten Effekte zu erklären.

Und natürlich sollte man mit dem richtigen Experiment diese anderen WIMPs nachweisen können. Wer vermag aber schon zu sagen, wann das passieren wird?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: DF2MZ am 13. Mai 2014, 16:40:48
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.

Die Dunkle Materie ist messbar - anhand ihrer gravitativen Effekte. Daran wird intensiv gearbeitet.
Die Dunkle Materie ist zunächst einmal eine Hypothese. Eine Theorie dazu wird entwickelt, das wird vielleicht klappen, vielleicht auch nicht. Deine 'Gedanken' zeigen lediglich, dass Du die Hypothese nicht magst.
Na ja, die Relativitätstheorie oder Quantentheorie mochten am Anfang auch viele nicht. Die zugehörigen Hypothesen waren damals genau so exotisch wie es die Dunkle Materie heute für uns ist.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 13. Mai 2014, 16:41:14
Ich finde es weiterhin spannend, denke auch, dass es wohl die Wimps sind, aber der Einwurf ist nicht unberechtigt: siehe die Suche nach dem Äther. Immerhin wäre es wie damals ein guter Start für was ganz Neues, wenn die DM und die DE nicht existieren sollten. Da ja nun vielleicht auch die Inflationisten einen ordentlichen Dämpfer bekommen könnten (Achtung! Keine Häme!), wer weiss schon was noch zum Vorschein kommt... ::)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Major Tom am 13. Mai 2014, 16:52:08
Eine Theorie sollte nie zum Dogma werden, Scheuklappen schränken die Sicht ein. Ich erinnere als Beispiel mal daran, wie der Entdecker der Plattentektonik verspottet wurde.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 13. Mai 2014, 17:50:00
Hallo,

Eine Theorie sollte nie zum Dogma werden, Scheuklappen schränken die Sicht ein.

Schön, aber was ist denn Dein neuer Beitrag zu dieser Diskussion? Irgendwelche neuen Erkenntnisse, die Deine Ansicht untermauern?

Gruss,
Volker
 
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Major Tom am 13. Mai 2014, 18:10:53
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.  ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: DF2MZ am 13. Mai 2014, 19:42:49
Offenbar war das ein recht guter Beitrag zur Diskussion, denn die verläuft jetzt nach monatelanger Stille erstaunlich rege.  ;)

... sieht mir mehr nach Rauschen aus. Eine verwertbare Information konnte ich noch nicht entdecken.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Gertrud am 13. Mai 2014, 20:21:02
Hallo @Major Tom,
« am: Heute um 18:10:53 »
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.  ;)

zu Deiner Erinnerung,
Deine Zeilen Heute um 15:11:54 » haben einen anderen Inhalt.
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.
Hervorhebung von mir

Deinen Worten:
Zitat
war das ein recht guter Beitrag

Sind sehr erhellend und zeigen deutlich, das es Dir nicht auf korrekte Fakten ankommt. Wenn Du unter einer belebende Diskussion verstehst, das man einfach irgendwelche Behauptungen in den Raum stellt und dann nur Deine eigenen Rückschlüsse in den Raum stellst, ist es nur der Versuch, eine Antwort zu erzwingen.
Deine Gedanken zu dem Thema sind milde gesagt, ein Versuch des Labberns.

Mit nicht erstaunten Grüßen
Gertrud
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Majo2096 am 13. Mai 2014, 20:54:36
Hallo,

um mal etwas zum Diskutieren zu bringen. Es gibt auch arbeiten die sich damit befassen das Dunkle Materie nicht existiert obwohl diese manchmal etwas untergehen. zb diese ist unter anderen von Dr. N. Südland

link entfernt

da ich mich nicht so gut auskenne kann ich nicht sagen ob das alles Korrekt ist. was denkt ihr dazu? alles Quatsch? gibt es andere Erklärungen für diese Effekte ?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Major Tom am 13. Mai 2014, 21:14:40
Deine Gedanken zu dem Thema sind milde gesagt, ein Versuch des Labberns.

Hm, mehr oder weniger versteckte Anfeindungen? Ist das eine Reaktion auf meine Kritik? Bin ich da jemandem auf die Zehen getreten?  :P
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: DF2MZ am 13. Mai 2014, 21:19:56
Hallo Majo2096,

auf der von Dir zitierten Seite wird unter Anderem auch eine '6-Tage-Schöpfung' propagiert. Das muss natürlich jeder selber entscheiden, ob er sich das antun will.
Ich mag dann nicht mehr weiterlesen und vermute mal ganz stark, das auch alles andere Blödsinn ist.

Gruss
Edgar

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Major_Tom am 13. Mai 2014, 21:24:55
Ich würde Neutralinos als aussichtsreichste Kandidaten sehen  - aber bissher haben wir ja noch gar keine SUSY-Teilchen nachgewiesen...
Also warten auf den LHC mit 13 TeV  8)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Majo2096 am 13. Mai 2014, 21:28:12
Oh ja dann erscheint das andere auch nicht Glaubhaft das stimmt.

habe den Link jetzt gelöscht. Ich muss sagen das ich mir die Seite auch nur sehr kurz angesehen hab

Ich Entschuldige mich bei allen hier
Majo2096
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: DF2MZ am 13. Mai 2014, 21:42:29
Das ist ja ein ziemlich komplexes Thema. Meinungen kann man natürlich haben aber sie tragen nicht recht viel zur Erhellung bei.
Interessant sind Beiträge beispielsweise dann, wenn sie so gemacht sind wie Gertrud das tut:
- Man sieht jedem ihrer Beiträge an, dass sie sich gründlich mit der Sache beschäftigt hat.
- Sie zitiert ihre Quellen
- Sie hält sich mit Meinungen zurück
- Nach dem Lesen weiss man mehr als vorher
Zusammenfassend hält sie sich eben an die Regeln wissenschaftlichen Arbeitens und Zitierens. Um Gertrud merkbar auf die Zehen zu treten, braucht's ein signifikantes Gewicht. Das hat nicht jeder.
Gruss
Edgar
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Major Tom am 13. Mai 2014, 22:17:12
Oh, ich meinte nicht Gertrud selbst, siehe den Kritik-Thread. Ihre Beiträge sind wirklich top. Eben deshalb erstaunt es umso mehr, wenn sie plötzlich persönlich wird.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 14. Mai 2014, 00:06:10
Vielleicht hat sich auch Gertrud solche inhaltsleeren Beiträge wie den deinen zu oft anhören müssen. Und auch wenn du das jetzt als persönlichen Angriff auffassen magst, aber genau das ist das Problem. 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? Stell eine begründete Gegenhypothese auf oder zitiere jemanden, der es getan hat - dann können wir darüber diskutieren.

Übrigens, ich bin darauf hingewiesen worden, dass man viel länger als zehn Jahre am Suchen ist. Die ersten Hinweise, dass da noch etwas sein muss, wurden in den 30er Jahren festgestellt, und so seit den 60ern tauchte der Begrif "Dunkle Materie" auf. Aber vergiss nicht, dass es beim Higgs-Teilchen auch sehr lange gedauert hat und dass Peter Higgs sich sogar noch überrascht zeigte, die tatsächliche Entdeckung miterlebt zu haben. 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, und man hat ja eben auch Hinweise gefunden.

Dunkle Materie (http://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Materie)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Major Tom am 14. Mai 2014, 00:51:31
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?

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.

Zitat
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

Das hat man von den Epizyklen auch mal gedacht. Wir werden sehen.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 14. Mai 2014, 09:59:10
Dann lies dir deinen Eingangpost doch noch einmal durch (Markierung von mir hinzugefügt:

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.

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.

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.

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.

Zitat
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.

Major Tom, jetzt komm uns nicht mit Ockham. Den hatte ich schon benutzt, als ich darauf hingewiesen hatte, dass unsichtbare Materie mit unverändertem Gravitationsgesetz einleuchtender sei als eine Änderung desselben. Und man hat ja auch den Ansatz mithilfe der Modifizierten Newtonschen Dynamik (http://de.wikipedia.org/wiki/Modifizierte_Newtonsche_Dynamik) durchdacht. Das hat aber leider wesentlich schlechter funktioniert als die Dunkle Materie.

Zitat
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.

Reden wir darüber, sobald der Fall eintritt, ja?

Zitat
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.

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.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 14. Mai 2014, 13:30:15
Ich oute mich mal als Anhänger der dunklen Materie. Dennoch finde ich es merkwürdig, was hier gefordert wird. Hier ist doch ein Forum und nicht arxiv.org, oder? Das heisst für mich, dass man auch mal den einen oder anderen Diskussionsgedanken einstreuen darf, wems nicht passt, der muss doch nicht antworten. Man kann ja auch nicht alles lesen. Daher denke ich, hat Major Tom ohne Unterstrich doch lediglich eine persönliche Meinung abgegeben, die etwas Frust bzgl. des langsamen Fortschreitens der Erkenntnis zeigt, aber halt auch auffordert, ob jemand irgendwo mal einen neuen Ansatz gehört hat und vielleicht darüber berichten möchte. Ich teile diesen Frust, wegen mir darf es in Anbetracht meiner Lebensspanne jeden Tag Entdeckungen vom Kaliber Higgs geben. Der Hinweis auf die gefühlten geringen Fortschritte bei der DM ist für mich jedenfalls kein Anlass zu so barscher Kritik. Es sind doch schon viel komischere Sachen seitenlang diskutiert worden.

Wieviel braune Zwerge müsste es eigentlich geben, damit die Rechnung mit simpler baryonischer Materie aufgeht? Wahrscheinlich zu viele...

Sollte dieser Beitrag auch nur als Belästigung verstanden werden bitte ich um Mitteilung. Eine Diskussion auch ohne neueste Erkenntnisse ist eigentlich gute alte philosophische Tradition. Sonst gibts nämlich hier bald nur noch langweilige Posts zu Raketenstarts, SpaceY hat wieder irgendwas geplant usw... 8)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 14. Mai 2014, 16:58:52
Hallo,

Wieviel braune Zwerge müsste es eigentlich geben, damit die Rechnung mit simpler baryonischer Materie aufgeht? Wahrscheinlich zu viele...

Die Idee, dass braune Zwerge die Erklaerung für die Rotationskurven der Galaxien sein könnten, ist schon seit einiger Zeit vom Tisch. Dazu müsste eine recht grosse Anzahl von braunen Zwergen in der Milchstrasse verteilt sein. Um diese Massive Compact Halo Objects (MACHOs) zu detektieren, hat man mehrere Micro-Lensing Experimente durchgeführt. Dabei schaut man längere Zeit auf ein groesseres Feld am Himmel, am besten in Richtung galaktisches Zentrum. Wenn nun ein dunkles Objekt durch die Sichtlinie zu einem Hintergrundstern zieht, kommt es zu einem Aufleuchten des Sterns, da sein Licht in unsere Lichtung durch die Gravitationslinse des Vordergrundobjektes verstärkt wird.
Entsprechende Beobachtungen in den 90er Jahren haben aber nicht genügend Mikrolensing Ereignisse gesehen, daher kann man davon ausgehen, dass es nicht genügend dunkle, baryonische Objekte gibt, um die Dunkle Materie zu erklären.

Gruss,
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Major Tom am 14. Mai 2014, 17:03:02
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.

Ich muß keine eigene Hypothese aufstellen, wenn ich eine andere kritisiere und zum diskutieren schon gar nicht. Wieviele Filmkritiker drehen selber Filme?  ::)

Zitat
Und wieso verwirfst du die Dunkle Energie gleich mit? Die beiden Dinge haben möglicherweise ziemlich wenig miteinander zu tun.

Ich bin kein Freund dunkler Etwasse. Ich lasse mich aber gerne von deren Existenz überzeugen.

Zitat
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.

Ja, wie bei den Epizyklen.  ;)

Zitat
Major Tom, jetzt komm uns nicht mit Ockham.

Es passt aber so gut.  :)

Zitat
Zitat
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.

Reden wir darüber, sobald der Fall eintritt, ja?

Gerne.

Zitat
Zitat
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.

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.

Muß ich? Siehe oben. Der Elektromagnetismus war auch nur ein Beispiel, das mir so auf die Schnelle eingefallen war.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Gertrud am 14. Mai 2014, 20:43:38
Hallo Zusammen,

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.
 
Mit dem HADES-Detektor an GSI in Darmstadt suchen Wissenschaftler nach der Dunklen Materie. 3D Rendering-Modell von A. Schmah/HADES
Foto: Alexander Schmah/ HADES

Der HADES-Detektor ist einer der größten GSI-Detektoren.
Foto: Gaby Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt
 
Quellen:
http://www.hzdr.de/db/Cms?pNid=99&pOid=41693 (http://www.hzdr.de/db/Cms?pNid=99&pOid=41693)

HADES-Detektor - Woher kommt die Masse?
http://www.gsi.de/forschungbeschleuniger/forschung_ein_ueberblick/hades_experiment.htm (http://www.gsi.de/forschungbeschleuniger/forschung_ein_ueberblick/hades_experiment.htm)

Aufbau des HADES-Experiments
http://www.gsi.de/forschungbeschleuniger/forschung_ein_ueberblick/hades_experiment/aufbau_des_hades_experiments.htm (http://www.gsi.de/forschungbeschleuniger/forschung_ein_ueberblick/hades_experiment/aufbau_des_hades_experiments.htm)

Vom 15. bis zum 20. Juni 2014 findet in Dresden die „International Particle Accelerator Conference (IPAC)“ statt.
 http://www.ipac14.org/ (http://www.ipac14.org/)

Mit den besten Grüßen
Gertrud
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 15. Mai 2014, 00:23:36
Ich muß keine eigene Hypothese aufstellen, wenn ich eine andere kritisiere und zum diskutieren schon gar nicht. Wieviele Filmkritiker drehen selber Filme?  ::)

Schlechtes Beispiel! Wenn du ankommst und behauptet, an eine Hypothese nicht zu glauben, weil sie noch nicht durch ausreichend Belege zu einer Theorie erhärtet werden konnte, brauchst du einfach etwas mehr. Wissenschaft sind eben keine Filme.

Zitat
Ich 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.

Zitat
Ja, 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.

Zitat
Es passt aber so gut.  :)

Tut es überhaupt nicht. Überleg doch mal: Die Gravitationsgesetze funktionieren im Sonnensystem ziemlich gut, versagen aber auf der Ebene von Galaxien. Zwei Ansätze stehen nun zur Verfügung. Möglichkeit 1: Es gibt Materie, die nicht elektromagnetisch, sondern nur gravitationell wechselwirkt. Möglichkeit 2: Auf diesen Distanzen muss die Gravitation ganz anders ermittelt werden oder eine der anderen Grundkräfte wirkt stärker, als sie es eigentlich dürfte. Was ist da wohl die einfachste Antwort, die laut Ockham vermutlich die richtige ist? Genau, wir sehen da etwas nicht, das aber Gravitation ausübt.

Zitat
Muß ich? Siehe oben. Der Elektromagnetismus war auch nur ein Beispiel, das mir so auf die Schnelle eingefallen war.

Genau, das musst du. Und dass der Elektromagnetismus nicht die Antwort sein kann, darauf hättest du von selber kommen können. Die Physiker und Astronomen würden dann nämlich intensiv daran arbeiten - tun sie aber nicht.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 15. Mai 2014, 00:25:42
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.
 
[...]

Schade eigentlich! Was heißt "zunächst" und wieviele Möglichkeiten gibt es noch? Könnte es übrigens sein, dass die Anzahl der Neutrinos im Universum vielleicht falsch berechnet wurde?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Zwerg am 15. Mai 2014, 02:04:42
Moin allseits, bin neu hier, forsche sonst in der Chemie herum und bin an dem Thema überaus interessiert.
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.
Fazit: Mir gefallen rasende Zwerge hinter dem Ereignishorizont mehr als Geistermaterie im All!
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: ragger65 am 15. Mai 2014, 04:44:16
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.

Das funktioniert so nicht. Gravitomagnetismus ist ja in der Allgemeinen Relativitätstheorie der Anteil des Gravitationsfeldes, der nicht durch statische, sondern durch bewegte Massen ("Massenströme") hervorgerufen wird. Damit ein supermassives schwarzes Loch (oder ein beliebiger anderer Körper) ein gravitomagnetisches Feld erzeugt, muss es sich also gewegen. Da gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder es rotiert, dann ist das gravitomagnetische Feld ein Dipolfeld, das mit 1/r3 abklingt. Oder es bewegt sich translatorisch, dann ist das gravitomagnetische Feld ein zeitabhängiges Wirbelfeld, das mit 1/r2 abklingt. Ein 1/r-Abklingen gibt es nur für ein unendlich langes (!) schwarzes Loch, das sich entlang seiner Längsachse bewegt (die Analogie zum normalen Magnetismus ist das Magnetfeld einer unendlich langen, stromdurchflossenen Leitung).

Im Übrigen gibt es keinen isolierten Gravitomagnetismus. Jede Masse, die durch Bewegung ein gravitomagnetisches Feld erzeugt, erzeugt immer auch ein statisches Gravitationsfeld, und das ist viel stärker, außer vielleicht bei wirklich hochrelativistischen Geschwindigkeiten. Supermassive schwarze Löcher verraten sich also in jedem Fall zuallererst durch ihr normales (statisches) Gravitationsfeld.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Zwerg am 15. Mai 2014, 11:23:38
Vielen Dank für die fundierte Antwort!
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. Wie man an heftigen Ausbrüchen sieht, ist das Gleichgewicht dort sehr umkämpft, fängt sich aber immer wieder.
Übrigens, wenn sich kleine Galaxien nach Newton korrekt bewegen, dann schließe ich daraus, dass dort das zentrale S.L. zu klein ist für einen so schnellen stabilen Materieorbit.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: ragger65 am 15. Mai 2014, 11:54:02
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.

Nein, das kannst du so nicht sagen. Eine Kreisbahn ist eine Kreisbahn und keine Gerade. Materie, die auf einem relativ engen Orbit ein schwarzes Loch umkreist, produziert genau wie ein rotierendes schwarzes Loch selbst auch nur ein gravitomagnetisches Dipolfeld als Fernfeld, das mit 1/r3 abklingt. Um eine ganze Galaxie in ein gravitomagnetisches 1/r-Feld einzubetten, würde es ein sehr langes (Länge >> Durchmesser der Galaxie!!!), lineares schwarzes Loch brauchen, das senkrecht auf der galaktisches Hauptebene steht und sich mit hoher Geschwindigkeit entlang seiner Ausdehnungsrichtung bewegt. Ich behaupte mal, dass ein solches Objekt nicht existieren kann. Weiterhin würde so ein Ding unabhängig von seiner Bewegung auch ein statisches 1/r-Gravitationsfeld produzieren.

Fazit: Das wird nix mit dem Gravitomagnetismus als Alternative zur dunklen Materie, um die beobachteten Rotationsgeschwindigkeiten von Galaxien zu erklären.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 15. Mai 2014, 12:35:50
Laut MOND - Dynamik Überprüfung der Theorie durch Beobachtungen (http://de.wikipedia.org/wiki/Modifizierte_Newtonsche_Dynamik#.C3.9Cberpr.C3.BCfung_der_Theorie_durch_Beobachtungen) kommt man selbst mit dieser Modifikation nicht ohne Dunkle Materie aus, und da stellt sich laut Ockham die Frage: Wieso sollte man das Gravitationsgesetz modifizieren, wenn man damit die Dunkle Materie auch nicht los wird?

Und dann gibt es noch die Silk-Dämpfung (http://de.wikipedia.org/wiki/Silk-D%C3%A4mpfung), die beobachtet wurde und sich ebenfalls mit großen Mengen unsichtbarer Materie erklären lässt.

Fritz Zwicky hatte 1933 bei der Beobachtung des Coma-Haufens festgestellt, dass

Zitat
... 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)

Wie man sieht, hat sich Gemeinschaft der Wissenschaftler anfangs mit der Idee schwer getan. Heute sieht eine Mehrheit die Dunkle Materie als den richtigen Denkansatz, der "nur noch" der Bestätigung harrt. Da das so ist, ist vermutlich etwas an der Hypothese dran.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Major Tom am 15. Mai 2014, 14:09:53
Zitat
Ich 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.

Ich hätte dir eigentlich mehr Niveau zugetraut.  :(

Zitat
Zitat
Ja, 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.

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.  :-\
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 15. Mai 2014, 16:02:50
Ich hätte dir eigentlich mehr Niveau zugetraut.  :(

Beschwer dich nicht. Du hast mit den "dunklen Etwassen" angefangen, die du dir nicht vorstellen kannst. Man hat diese beiden Beobachtungen nun einmal so benannt, wie man sie heute kennt. Sie könnten aber auch einen ganz anderen Namen tragen, und zuweilen ändert es sich so etwas auch. Schwarze Löcher hießen einst "Schwarze Sterne" oder "Gefrorene Sterne", und so ganz passt der aktuelle Name ja auch nicht mehr. Aktive Schwarze Löcher strahlen viel Energie ab, und womöglich stimmt selbst die Idee nicht so ganz, dass von der anderen Seite des Ereignishorizonts nichts mehr zurückkehren kann. Vielleicht wird man die Dunkle Materie einst anders nennen, wenn man besser weiß, was es ist.

Zitat
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.

Ich glaube, dass es sich dabei wirklich nur um deine persönliche Wahrnehmung handelt. In Stein gemeißelt ist in den Naturwissenschaften sowieso niemals irgendetwas. Zu Beginn haben die meisten Experten Zwickys Vorstellung, dass sich die Galaxien falsch bewegten und dass da noch viel mehr Materie sein müssten, abgelehnt. Das hat sich geändert und so sind die meisten heute der Meinung, dass es so ist. Trotzdem werden viele versuchen, neben Belegen dafür auch Belege dagegen zu finden. Wer die aktuelle Vorstellung von dunkler Materie zu Fall bringen kann, dem ist der wissenschaftliche Ruhm gewiss. Die Betonköpfigkeit, die du anscheinend den Wissenschaftlern unterstellst, gibt es nicht. Lies doch einfach mal nach, wie oft die Wissenschaft ihr Bild vom Universum geändert hat: Absolutheit der Lichtgeschwindigkeit, Urknall, (beschleunigt) expandierendes Universum, Raumkrümmung und so manch anderes - das meiste war völlig verrückt, hat aber gute Ergebnisse geliefert und sich deshalb durchgesetzt.

Zitat
Einigen wir uns darauf, daß Dunkle Materie nur eine Möglichkeit ist, für die es derzeit keinen Beweis gibt. Mehr will ich doch gar nicht.  :-\

Höchst ungern, allein schon deshalb, weil es so etwas wie einen "Beweis" niemals geben wird. Beweise führen Mathematiker, nicht Physiker.

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.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Major Tom am 15. Mai 2014, 16:52:23
Ich hätte dir eigentlich mehr Niveau zugetraut.  :(

Beschwer dich nicht. Du hast mit den "dunklen Etwassen" angefangen

Ja, ich wollte provozieren. Sorry.

Zitat
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.

Klar doch, denn auch die beste Hypothese ist eben nur eine Hypothese. An der Gravitation wollte ich sowieso nicht rütteln.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Liftboy am 24. Juni 2014, 18:36:02
Hinweis auf ein mögliches Teilchen der Dunklen Materie entdeckt?

Artikel dazu hier (auf englisch)
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Puzzling_X-rays_point_to_dark_matter (http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Puzzling_X-rays_point_to_dark_matter)

Sollte ich etwas falsch verstanden haben, bitte korrigieren.

Man hat Galaxienhaufen beobachten (XMN-Newton & Chandra) und ist dabei auf eine schwache Emissionslinie im Röntgenstrahlenbereich gestoßen, die man bisher noch nicht entdeckt hatte. Die Röntgenstrahlung wird im wesentlichen durch das in den Galaxienhaufen enthaltene Gas ausgestrahlt, die Charakteristik ist abhängig von den enthaltenen Elementen. Würde man diese Linie nun versuchen auf ein (bekanntes) Element zurückzuführen, müsste man noch weitere Linien an entsprechenden Stellen im Spektrum sehen. Aber genau die sind nicht zu sehen.

Eine alternative Erklärung dafür ist der Zerfall eines exotischen subatomaren Partikels, genannt "sterile neutrino" (= engl. Bezeichnung). Dieses Teilchen wurde vorhergesagt (von was oder wem steht nicht drin), aber noch nicht entdeckt. Im Gegensatz zu den normalen Neutrinos, die mit anderer Materie über Gravitation und die schwache Kernkraft wechselwirken, soll dieses hypothetische "sterile neutrino" ausschließlich über die Gravitation mit der normalen Materie wechselwirken.

Wenn die Interpretation der Daten also korrekt ist, könnte man einen Hinweis auf einen Teil der dunkeln Materie gefunden haben.

Allerdings spielt sich das alles noch eher im Bereich der Möglichkeiten ab, weitere Beobachtungen von Galaxienhaufen sind laut den Aussagen der Wissenschaftler notwendig, bevor man diese Verbindung zur dunklen Materie als sicher annehmen kann.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McFire am 24. Juni 2014, 23:11:49
Irgendwann wird Merlin ermüdet sagen: "Ok ihr habt mich entdeckt, dann wollen wir mal jetzt Tacheles zaubern" ..........


Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 25. Juni 2014, 09:53:51
Dann sollten die Astronomen vielleicht einen neuen astronomischen Satelliten konzipieren: MERLIN! Ein passendes Retronym lässt ich doch bestimmt bilden, oder?  ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McFire am 25. Juni 2014, 11:06:16
Wird vermutlich eh so gehandhabt - erst der Name, denn schaun wir mal was wir Passendes in der Schublade haben...  ;D
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: KlausLange am 25. Juni 2014, 12:28:22
Zu den rätselhaften Röntgensignaturen noch ein Artikel hier (http://phys.org/news/2014-06-mysterious-x-ray-intrigues-astronomers.html).
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: James am 07. Juli 2014, 08:04:31
Und vegiss nicht, ..., was die Dunkle Materie aller Wahrscheinlichkeit nach ist: WIMPs
Oder wie wäre es mit WISPs?
Das Axion wäre ein Solches und scheint ebenfalls ein Kandidat zu sein.
(nach "weakly interacting slim particles" oder "Axion" googeln)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Duc-Lo am 09. Juli 2014, 13:36:01
Hallo,
Ich habe den ganzen Thread durchgelesen und Wiki nachgeschaut. Aber ich verstehe es immer noch nicht.  Was ist eigentlich Dunkle Materie? Laut Wikipedia ist die Existenz von Dunkler Materie noch nicht bewisen. Könnt ihr mir dabei weiterhelfen. Dunkle Materie ist schon ein interessanter Thema. Deshalb möchte ich mehr darüber wisssen.  ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 09. Juli 2014, 14:14:18
Hallo,

Was ist eigentlich Dunkle Materie?

Wie Du hier im Thread wahrscheinlich schon gelesen hast: Aus verschiedenen Messungen (z.B. Rotationskurven von Galaxien, Gravitationslinseneffekt bei Galaxienhaufen, etc.) ergibt sich, dass es nicht-sichtbare (also dunkle) Materie gibt. "Dunkel" meint hier, dass diese Materie nur durch Gravitation mit "normaler" (baryonischer) Materie wechselwirkt, und nicht z.B. durch elektromagnetische Wechselwirkung. Dunkle Materie strahlt also nichts ab, und sie absorbiert scheinbar auch kein Licht.

Nun gibt es verschiedene Theorien, was Dunkle Materie sein kann. Man kann sich zum Beispiel Teilchen denken, die nur sehr schwach mit "normalen" Elementarteilchen wechselwirken (Weakly Interacting Massive Particles; WIMPs). Der Nachweis dieser Teilchen ist natürlich sehr schwierig, eben weil sie mit Detektoren nicht wechselwirken und daher nicht beobachtet werden koennen (aehnlich wie im Fall der Neutrinos). Man überlegt sich also andere Nachweismoeglichkeiten, z.B. sollten alle Elementarteilchen mit ihren Anti-Teilchen annihiliieren, das heisst, wenn ein WIMP auf ein anti-WIMP trifft, sollte Energie frei werden und diese Strahlung sollte man beobachten koennen. Da man aber nicht weiss, welche Masse WIMPs haben, weiss man auch nicht, welche Energie bei solch einer Annihilation frei wird und das macht das ganze nicht einfacher.

Gruss,
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: wotan am 15. Juli 2014, 19:10:22
Aber ich verstehe es immer noch nicht.  Was ist eigentlich Dunkle Materie?

mit dieser Frage bist Du nicht alleine, was ist Dunkle Materie und was ist Dunkle Energie das sind die großen fragen der Wissenschaft. Dunkle Materie wechselwirkt mit Gravitation, wie Gravitation funktioniert weiss man ziemlich gut aber was Gravitation eigentlich ist da wird es schon dünn.  Elektromagnetisch wechselwirkt Dunkle Materie überhaupt  nicht. Sie sendet keine Strahlung aus und reflektiert auch keinerlei Strahlung deshalb sieht man sie einfach nicht. Warum ist das so?
Da habe ich mir eine Theorie ausgedacht die ich hier einmal herleiten möchte, bin auf eure Kritiken gespannt.

Grüße
Wotan
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: wotan am 16. Juli 2014, 05:52:08
Dunkle Materie ist doch ganz einfach !
....
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
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Jura am 16. Juli 2014, 07:58:43
Zunächst, es handelt sich um eine mathematische Kraft, wir nennen sie dunkle Materie, es könnte auch eine andere Bezeichnung sein. Die Kraft muss nicht sichbar sein, wir sehen auch keine dunkle Energie. Der Nachweis erfordert spezielle Instrumente die bis heute noch keine entwickelt hat. In 50-100 Jahren wird es aber anders aussehen.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 16. Juli 2014, 08:08:32
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

Wotan, dazu eine Gegenfrage: Was ist "Sehen"?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: wotan am 16. Juli 2014, 08:39:48

Wotan, dazu eine Gegenfrage: Was ist "Sehen"?
Danke für diese Frage, ich denke das die Frage nach dem sehen der richtige Ansatzpunkt ist.

sehen ist eine Wechselwirkung von unserem Gehirn und Augen mit einem Teil des elektromagnetischen Spektrums.

Dunkle Materie wechselwirkt nicht elektromagnetisch deshalb sehen wir sie nicht.
Um das zu verstehen sollte man erst folgendes verstanden haben.
„Normale“, baryonische Materie wechselwirkt elektromagnetisch deshalb sehen wir sie, aber wie funktioniert das was passiert genau wenn wir etwas sehen?

Grüße
Wotan
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McFire am 16. Juli 2014, 10:22:53
Man könnte natürlich auch mal zum Nutzen der Diskussion das "...sehen" von Wotan als Synonym für "nachweisen bzw. für unsere Sinne faßbar machen" akzeptieren   ::)
Das würde einen "Thread im Thread" um den Begriff herum sparen, wo dann einer der Größte ist und ein Anderer ein mieses Gefühl hat.
Ich hab das zwar hierhin geschrieben, sehe aber diesen Mangel an "Großzügigkeit" vielerorts hier.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 16. Juli 2014, 11:05:12
Ich finde es sehr bedauerlich, dass du das so aufgefasst hast, habe aber das Gefühl, dass Wotan das gerade eben nicht getan hat.

Der Begriff des "Sehens" ist nun einmal in diesem Zusammenhang sehr wichtig. Wir wissen über das Universum praktisch nur das, was wir sehen können, und damit ist elektromagnetische Strahlung in allen möglichen Frequenzbereichen gemeint. Andere Teilchen wie Protonen und Neutrinos will ich dabei explizit außen vor lassen. Wenn aber eine Substanz dort draußen keine Photonen emittiert oder reflektiert, dann können wir sie nun einmal nicht sehen. Deswegen versucht man ja auch, über die ähnlich schwer nachweisbaren Neutrinos mehr über das Universum zu erfahren und nach Spuren der Annihilationsstrahlung der Dunklen Materie zu suchen, die wiederum eine elektromagnetische Strahlung wäre.

Ansonsten bleibt halt nur, die Dunkle Materie über ihre Wirkung auf die sichtbare Materie weiter zu spezifizieren und passende Teilchen in den Beschleunigerringen zu suchen.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: ragger65 am 16. Juli 2014, 11:13:19
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.

Wie weiter oben von Jura gut erklärt, verrät sich die dunkle Materie durch ihre gravitative Wechselwirkung. Irgend etwas muss da sein, sonst würden die Galaxien auseinanderfliegen. Wir wissen aber noch nicht, was das ist, es gibt dazu nur eine Menge Spekulationen. Wem das zu vage ist: Das Neutrino wurde auf ganz ähnliche Weise entdeckt. Es war erst auch nur ein "Geisterteilchen", eingeführt, um den radioaktiven Beta-Zerfall verstehen zu können. Gefunden wurde es erst Jahrzehnte später (http://de.wikipedia.org/wiki/Neutrino#Forschungsgeschichte (http://de.wikipedia.org/wiki/Neutrino#Forschungsgeschichte)).
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McFire am 16. Juli 2014, 13:04:27
Ok , @Ruhri @Ragger65 , akzeptiere ich zu 70% :)
Und weiter mit diesem dummen dunklen Zeugs..... ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Duc-Lo am 16. Juli 2014, 13:41:08
Hallo,
Ich habe ein sehr interessanter Film über die Dunkle Materie entdeckt. Ja, ich weiß, die Sendung mit der Maus ist für Kinder. Hier wird ausführlich erklärt, was Dunkle Materie ist. ;)  Es lohnt sich das anzuschauen.

Die Sendung mit der Maus - Weltallforscher imTunnel: Dunkle Materie (http://www.youtube.com/watch?v=CVn1qDA7TYU#ws)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Jura am 16. Juli 2014, 15:15:34
Fakt, heute wissen wir das die dunkle Materie keiner Wechselwirkung mit elektromagnetischer Strahlung unterliegt und auch kein Licht absorbiert, deshalb können wir Baryonen ausschliessen. Anderseits bestünde sie aus gewöhnlicher Materie, so hätten wir ein Problem mit der Theorie der Elemententstehung beim Urknall.

Die Teilchen der Dunklen Materie sind also sehr schwach wechselwirkende Teilchen, die sind überall gegenwärtig, fliegen durch unsere Körper und unsere Computer. Ein heißer Kandidat für so ein Teilchen wären die supersymmetrischen Partnerteilchen. Die sind sehr schwer, deshalb wurden sie an bisherigen Beschleunigeranlagen noch nicht erzeugt, müssen auch eine besondere Eigenschaft mitbringen-eine Quantenzahl die nicht verloren gehen kann.

Für die weitere Suche brauchen wir schon mächtige Anlagen wie den LHC mit einer Energie von 14 Teraelektronvolt, für mich aber noch zu schwach. Einige Physiker wären für den Bau eines LHC-Nachfolgers mit 100 TeV (oder bis 500 TeV), vielleicht nach 2020.
 
Noch mystischer und unerforscht scheint aber die dunkle Energie zu sein, die eines Tages unseren Universum zerreisen wird. Aber das ist schon ein anderes Thema.



 
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Duc-Lo am 17. Juli 2014, 14:05:22
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?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Jura am 17. Juli 2014, 14:30:37
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 ???

Der Urknall ist kein Mythos, sondern ein signifikanter Bestandteil des mathematischen-physikalischen Modells von der Entstehung des Universum.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Duc-Lo am 17. Juli 2014, 14:34:07
Was für ein Endknall ???


Weißt du nicht, was ein Endknall ist?  Manche Forscher behaupten, wenn es ein Urknall gibt, dann gibt es auch ein Endknall. Was ist ein Endknall? Endknall heißt, dass Ende vom unseren Universum. Da das Universum sich ausdehnt ,behaupten Wissenschaftler, dass das Universum wie ein Luftballon irgendwann zerplatzt. Es ist nur eine Theorie wie das Universum endet. Aber wenn dieses Szenario eintrifft, ist die Sonne schon lange Tod.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McFire am 17. Juli 2014, 16:29:29
Duc Lo, weißt Du nicht, wie breit der Synchronimpuls beim ITT3030 ist ?  ;)

Zu dumm , daß keiner alles weiß, sondern jeder etwas, das wiederum andere nicht wissen ....  :)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: wotan am 17. Juli 2014, 18:20:14
Duc Lo, weißt Du nicht, wie breit der Synchronimpuls beim ITT3030 ist ?  ;)

 etwa 350 bis 400 Mikrosekunden

Was für ein Endknall?

http://de.wikipedia.org/wiki/Big_Rip (http://de.wikipedia.org/wiki/Big_Rip)

Big Rip , Big Crunch und dem Big Chill
im Moment alles sehr unsicher, hängt letztendlich davon ab wieviel Materie sprich Gravitation vorhanden ist. Das  große ? Ist die Dunkle-Materie und -Energie.
Grüße
Wotan
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McFire am 17. Juli 2014, 18:25:04
falsch 200 µS - ich hab damit Netze gebaut.  ;D
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: wotan am 17. Juli 2014, 18:40:16
Dunkle Materie wechselwirkt nicht elektromagnetisch deshalb sehen wir sie nicht.
Um das zu verstehen sollte man erst folgendes verstanden haben.
„Normale“, baryonische Materie wechselwirkt elektromagnetisch deshalb sehen wir sie, aber wie funktioniert das was passiert genau wenn wir etwas sehen?

sehen Teil 1 selbst leuchtende Materie („Normale“, baryonische Materie)

Je nach Temperatur emittiert Materie elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich, schlicht Licht genannt.

Beispiele:
1100 K  Glühfarbe von Stahl Kirschrot
2800 K Glühwendel Wolfram einer Glühbirne
6000 K Lichtemissionen der Sonne
deutlich höhere Temperatur erzeugen elektromagnetische Strahlung im
Ultravioletten-, Röntgenstrahlungs-Bereich usw.
bei niedrigeren Temperaturen haben wir Wärmestrahlung.

Bei Dunkle Materie gibt es so etwas nicht.
Gibt es bis hier hin Einwände?
Grüße
Wotan
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: wotan am 19. Juli 2014, 12:54:08
sehen Teil 2 nicht selbst leuchtende Materie („Normale“, baryonische Materie)
Materie deutlich unterhalb von 1000 K.

Größenverhältnisse Atommodell:
Der Durchmesser der Atomhülle beträgt 0,1–0,5 nm 0,0000000001 m
der Durchmesser des Atomkerns ist um den Faktor 100000 geringer.

Veranschaulichung: ein Stecknadelkopf in der Mitte eines Fußballfeldes als Atomkern betrachtet werden. Dann umkreisen die Elektronen den Kern außerhalb des Fußballfeldes und dazwischen ist nichts also auch nichts zu sehen.
Ok, es sind viele und sie rotten sich zusammen. ;)

Die Atome bilden Atomgitter, Moleküle, Molekülketten, Molekülgitter deren Oberfläche quasi durch die Elektronen gebildet wird.
Trift elektromagnetische Strahlung (Licht) auf diese Elektronen, dann werden sie auf eine energiereichere Bahn angehoben. In diesen angeregten Zuständen verweilen die Elektronen nur kurze Zeit, danach gehen die Elektronen wieder in den Grundzustand zurück und geben die absorbierte Energie als Licht ab (Quantensprung), sie emittieren diese Strahlung auf ihre ganze spezifischen weise, Materie mit einer roten Oberfläche mit rotem licht, grüne mit grünen licht usw. und das ist es was wir sehen.
Das funktioniert nur solange elektromagnetische Strahlung (Licht) auf diese Materie fällt.
Beweis: In dunkler Nacht sieht man nichts.  8) ;)
Grüße
Wotan

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 21. Juli 2014, 16:48:01
Bevor noch jemand glaubt, du hättest jetzt doch die Dunkle Materie entdeckt: Selbst in dieser dunklen Nacht gibt es Infrarotstrahlung, so dass man das Objekt mit einer IR-Optik erkennen könnte. Restlichtverstärkung ginge vielleicht auch noch.

Und zurück übertragen auf weit entfernte Himmelskörper: Die Astronomen sind sehr erfinderisch, was die Auswertung der verschiedenen Frequenzen elektromagnetischer Strahlung angeht, und sie können sehr geduldig sein und wirklich sehr lange das letzte bisschen an Licht aufsammeln, was auf ihre Instrumente trifft.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: wotan am 21. Juli 2014, 18:23:07
die beiden Kommentare:
sehen Teil 1 selbst leuchtende Materie
sehen Teil 2 nicht selbst leuchtende Materie

sollen nur erläutern wie es funktioniert wenn wir etwas sehen, das ist Voraussetzung um zu verstehen wenn wir etwas nicht sehen können.

Du hast selbstverständlich recht, das es neben dem sehen noch der Nachweis im IR-Bereich möglich ist. Hatte ich auch unter sehen Teil 1 erwähnt:
„deutlich höhere Temperatur erzeugen elektromagnetische Strahlung im
 Ultravioletten-, Röntgenstrahlungs-Bereich usw.
bei niedrigeren Temperaturen haben wir Wärmestrahlung.“

unter welchen Bedingungen sehen nicht mehr funktioniert und keine elektromagnetische Strahlung zu orten ist werde ich als nächstes vorstellen.
 
Grüße
Wotan
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: wotan am 02. August 2014, 13:38:50
in den Kommentaren sehen Teile 1 + 2 kann ein Zusammenhang zwischen den Eigenschaften von Materie und deren Temperatur erkannt werden. Die Strahlungsleistung P von Materie berechnet sich nach Stefan-Boltzmann wie folgt:

    P = sigma * A * T^4

mit: der Stefan-Boltzmann-Konstante sigma= 5,67*10^-8  W/(m^2*K^4)
A der Oberfläche des abstrahlenden Körpers in m^2
und T die Temperatur des strahlenden Körpers in Kelvin.

Die Strahlungsleistung der Materie ist also proportional zur vierten Potenz der absoluten Temperatur. Das zeigt den großen Einfluß der Temperatur auf die Eigenschaften der Materie.
Starten wir eine Reise entlang der Temperaturskala und beginnen bei Raumtemperatur.

22 Grad Celsius  Zimmertemperatur entsprechen 295 Kelvin.

100  Grad Celsius  entsprechen 373 Kelvin. Wasser wechselt den Aggregatzustand von flüssig nach gasförmig. Dieser Phasenübergang verändert wesentliche Eigenschaften der Materie.

Ab hier nur noch Kelvin.

647 K und 221 bar Kritischer Punkt von Wasser. Bei Temperaturen und Drücken oberhalb des kritischen Punkts spricht man von überkritischem Wasser. Oberhalb des kritischen Punktes ist eine Unterscheidung, ob ein Stoff flüssig oder gasförmig ist, nicht möglich.

1033 K    Curie-Temperatur von Eisen.
Die Curie-Temperatur ist eine stoffspezifische Temperatur, oberhalb dieser Temperatur ändern sich die magnetischen Eigenschaften der Materie. So wird Eisen nur unterhalb der spezifischen Curie-Temperatur von einem Magneten angezogen. Die magnetische Anziehungskraft verschwindet oberhalb der Curie-Temperatur vollständig.

1100 K  [glow=red,2,300]Glühfarbe[/glow] von Stahl Kirschrot. Bei dieser Temperatur leuchtet Materie, sie emittiert rotes Licht.

2800 K  Materie emittiert Licht. Die Glühwendel einer Wolfram Glühbirne emittiert weißes Licht bei dieser Temperatur. (weißes Licht das komplette Spektrum des sichtbaren Lichts ist vorhanden)

xx – xxx000 K  Plasma
Jeder auf eine ausreichend hohe Temperatur erhitzte Materie geht in den Plasmazustand über, durch Energiezufuhr angeregt verlieren die Atome ihre herkömmliche Struktur und die Elektronen werden frei gesetzt. Ein so vollständig oder teilweise ionisiertes Gas ist nunmehr ein elektrisch leitendes Medium es reagiert auf elektrische und magnetische Kräfte.

6000 K Lichtemissionen der Sonne.

15 Millionen K Temperatur im Sonneninneren. Die Sonne ist wie alle Sterne eine Plasmakugel, mit ihrer Masse 1,99 × 10^30 kg erzeugt sie einen Gravitationsdruck bei dem Wasserstoff exotherm zu Helium fusioniert. Das dabei erzeugte elektromagnetische Strahlungsspektrum reicht aber von harter Röntgenstrahlung bis zu langen Radiowellen, hat sein Maximum bei 500 nm Wellenlänge (blau-grünes Licht)

400 Millionen K Supernovaexplosion massereicher Sterne von mindestens x Sonnenmassen.
Die Fusionskette startet bei der H->He Fusion und endet bei der Si-> Fe Fusion.
Die Fusionsreaktionen laufen dabei immer schneller und immer heißer ab:

Die Fusion von Wasserstoff zu Helium dauert etwa 10 Millionen Jahre.
400 Milionen K die Fusion von Kohlenstoff zu Ne, Mg, O, Na dauert keine 1000 Jahre.
3 Milliarden K die letzte Fusion von Silicium zum Eisen dauert nur noch Tage.

Schöne Demo: http://www.physik.wissenstexte.de/stern_schwer.htm (http://www.physik.wissenstexte.de/stern_schwer.htm)

Am Ende kollabiert der Stern, die Strahlungsemission solcher Giganten, kann die der Sonne leicht um das Millionenfache übertreffen.

von Raumtemperatur bis hier hin änderten sich die Eigenschaften der Materie extrem und die elektromagnetisch Strahlungsleistung wurde mit steigender Temperatur immer stärker.
Extreme andere Eigenschaften der Materie das können wir uns bei Dunkler Materie schon vorstellen aber mehr elektromagnetisch Strahlungsleistung kann man dabei überhaupt nicht gebrauchen, wir suchen doch eher das Gegenteil.
Bewegen wir uns einmal auf der Temperaturskala in die andere Richtung und werden immer kühler mal sehen was uns dort erwartet?  ::)

Grüße
Wotan
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Jura am 02. August 2014, 20:36:01
Dein Beitrag hat nichts mit dunkle Materie zu tun. Die heutige Beweisführung, als auch zu dunkle Energie, liegt ausschliesslich in den mathematischen Gleichungen, die sind korrekt und führen uns schon auf dem richtigen Gleis der Erkenntnis.

Bei schwarzen Löchern die analoge Situation, erste Ansätze schon 1783 und von Karl Schwarzschild wurde 1916 erstmals die Grösse eines statischen Schwarzen Lochs mit einen Ereignishorizont berechnet.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McFire am 02. August 2014, 20:49:43
Aber Jura ! Er hat sich doch sooo'ne Mühe gegeben, aus allerlei Büchern und Wikis abzuschreiben und hier reinzusetzen ;)
Auf daß uns .... naja irgendwas jedenfalls ........
Ohne die Glühfarbe von Stahl wirst Du Dunkle Materie nie begreifen - jetzt ja !
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Jura am 02. August 2014, 21:29:29
Hallo McFire, du hast sehr lieb geschrieben, musste wirklich sehr schmunzeln.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: wotan am 02. August 2014, 22:05:53
Dein Beitrag hat nichts mit dunkle Materie zu tun. Die heutige Beweisführung, als auch zu dunkle Energie, liegt ausschliesslich in den mathematischen Gleichungen.....

Hallo, schön das es eine Reaktion gibt.

meinst Du mit Beweisführung:
1. das es Dunkle Materie gibt oder
2. was Dunkle Materie ist?

Grüße
Wotan
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Duc-Lo am 04. August 2014, 22:26:09
Die Raumsonde Chandra hat ein mysteriöses Röntgensygnal entdeckt.  Chandra hat ein bislang unerklärbares Signal geortet und vermuten, dass es sich um ein Signal Dunkler Materie handeln könnte.
 Zitat von:  Dr. Esra Bulbul vom Harvard Center for Astrophysics an die Entdeckung des mysteriösen Signals.
"Was wir hier gefunden haben, kann auf den ersten Blick nicht mit bislang bekannter Physik erklärt werden."

Hier der Artikel:
http://grenzwissenschaft-aktuell.blogspot.de/2014/08/nasa-weltraumteleskop-ortet-mysterioses.html (http://grenzwissenschaft-aktuell.blogspot.de/2014/08/nasa-weltraumteleskop-ortet-mysterioses.html)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Gertrud am 05. August 2014, 00:18:31
Hallo Duc-Lo
meinst Du diesen Bericht über die Interpretation von den sterile Neutrinos.?
Das Signal der Zentralregion des Perseus-Galaxienhaufen wird auch in über 70 anderen Galaxienhaufen mit XMM-Newton erkannt. Eine interessante Möglichkeit ist, dass die Röntgenstrahlen durch Zerfall von sterilen Neutrinos, einer Art von Teilchen, die als Kandidaten für dunkle Materie vorgeschlagen wurden, hergestellt werden.
Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO/E.Bulbul, et al.

http://chandra.harvard.edu/press/14_releases/press_062414.html (http://chandra.harvard.edu/press/14_releases/press_062414.html)
http://chandra.harvard.edu/photo/2014/perseus/ (http://chandra.harvard.edu/photo/2014/perseus/)

Gibt es in dem Artikel keinen Link zu der Originalquelle?

Mit den besten Grüßen
Gertrud
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: waldmannpeter95 am 05. August 2014, 07:02:31
Zitat
Gibt es in dem Artikel keinen Link zu der Originalquelle?

Auf Arxiv gibt es das Paper: http://arxiv.org/abs/1402.2301 (http://arxiv.org/abs/1402.2301)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: adamski am 06. August 2014, 07:28:19
ja es ist sehr interessant ..
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: adamski am 14. August 2014, 14:28:26
In der Online Plattform Spektrum.de wurde am 13,08,2014 über die Sinkende Korona eines Schwarzen Lochs berichtet.
Es wurde geschrieben, dass Zitat :
                                                    Röntgenuntersuchungen eines aktiven galaktischen Kerns deuten auf Bewegungen in unmittelbarer Nähe des                           
                                                    Ereignishorizonts hin. Ein beobachteter Anstieg der an der Akkretionsscheibe reflektierten Strahlung spricht dafür, dass die
                                                    Korona in nur wenigen Tagen deutlich an das rotierende Schwarze Loch herangerückt ist.


Den kompletten Bericht könnt Ihr unter den Link lesen: http://www.spektrum.de/news/die-sinkende-korona-eines-schwarzen-lochs/1304827 (http://www.spektrum.de/news/die-sinkende-korona-eines-schwarzen-lochs/1304827)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: KlausLange am 10. Oktober 2014, 14:40:17
Milchstrasse hat nur halb soviel Dunkle Materie als zuvor angenommen.

Siehe hier (http://www.spacedaily.com/reports/Dark_matter_half_what_we_thought_999.html).
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: GalacticTraveler am 13. Oktober 2014, 13:25:11
Naja, das zeigt doch eigentlich nur, wei wenig (d.h. fast nichts) wir vom Universum verstehen. Mal sollen es 90% "dunkle" Materie sein, mal wieder die Hälfte, mal 25%. Ich bin gespannt, wann die erste Studie erscheint, die behauptet nachzuweisen, dass wir mehr sichtbare Materie in der Galaxis sehen als eigentlich da sein dürfte...  ;D
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 14. Oktober 2014, 09:49:25
Hallo,

Mal sollen es 90% "dunkle" Materie sein, mal wieder die Hälfte, mal 25%.

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).

Gruss,
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McFire am 14. Oktober 2014, 12:59:50
....da bleibt es bei....

...finde ich beim derzeitigen Wissensstand (wenn man hierbei überhaupt das Wort anwenden kann) eine kühne Formulierung ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 14. Oktober 2014, 13:13:59
Warum findest du das "kühn"? ???

Es gibt halt keine neuen Erkenntnisse, bezogen auf das Gesamtuniversum.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McFire am 14. Oktober 2014, 18:05:16
"bisher sieht es so aus : (Prozente)" = das würde es richtig beschreiben, keine neuen Erkenntnisse bislang.

"dabei bleibt es" = würde heißen, alles erforscht, mehr Wissen kommt nicht dazu...

Naja ich will mich da nicht festbeißen, Du wirst schon das Richtige gemeint haben. :)


Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: GalacticTraveler am 15. Oktober 2014, 08:45:23
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).

Ich glaube wir haben uns missverstanden. Ich wollte mit meinem Post nur sagen, dass diese Studie ein typisches Beispiel dafür ist, dass oft mit angeblich so gesetzten Zahlen und Erkenntnissen jongliert wird, und am Ende stellt sich oft heraus, dass wir eigentlich so gut wie gar nichts wissen. Insofern kannst Du die Prozentzahlen in meinem Post beliebig ersetzen. Die Tatsache, dass jetzt plötzlich angeblich nur noch die Hälfte der bisher angenommenen Menge der "dunklen" Materie in der Milchstraße messbar sei, zeigt doch, in welchem Ungewissheits-Rahmen wir uns hier bewegen. Und meine Quintessenz bleibt daher - ungeachtet irgendwelcher Prozentzahlen - bestehen: Es würde mich nicht sonderlich wundern, wenn irgendwann eine Studien kommt, die behauptet: Wir sehen mehr Materie in der Milchstraße, als eigentlich da sein dürfte.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: KlausLange am 17. Oktober 2014, 11:37:05
Eine Vorab-Meldung besagt, dass Axionen, Kandidat für Dunkle Materie, entdeckt wurden.

Quelle u.a. hier (http://phys.org/news/2014-10-inexplicable-tantalising-clue-dark.html).

Also das wäre der Hammer!

Am Montag, 20.10.2014, gibt es dann die vollständige Lösung. Gerüchte sprechen von Signalen von 4 bis 11 Sigma! Detektiert mit dem XMM-Observatorium im All. Klar, wo sonst...   ;)

Update:
Keine Gerüchte, sondern steht im Paper: arXiv (http://arxiv.org/abs/1403.2436)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 17. Oktober 2014, 18:40:41
Ich fühle mich top informiert, hoffentlich wird es was!
Mal wieder die oft "unfähig" beschimpfte ESA! 8)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 18. Oktober 2014, 13:37:59
Weiss jemand, ob Axionen rein theoretisch für die gesamte dunkle Materie in Frage kommen?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 18. Oktober 2014, 18:17:06
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
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: KlausLange am 19. Oktober 2014, 17:01:42
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

Tabelle 4 gibt zwar potentiell andere Kandidaten an. Diese werden aber aufgrund aller gemessenen Parameter als eher unzutreffend oder nicht passend verworfen oder doch für viel weniger wahrscheinlich gehalten, so dass letztlich nur Axionen übrig bleiben...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: KlausLange am 19. Oktober 2014, 17:05:55
Weiss jemand, ob Axionen rein theoretisch für die gesamte dunkle Materie in Frage kommen?

Im Rahmen supersymmetrischer Modelle jedenfalls ist noch viel Platz für andere DM Teilchen, neben den Axionen.

Zum Beispiel wäre das supersymmetrische Partnerteilchen des Axions, das Axino, nichts anderes als ein steriles Neutrino...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 20. Oktober 2014, 20:40:29
Hat jemand was gehört/gelesen? Heute ist ja Montag... ::)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Gertrud am 20. Oktober 2014, 21:05:45
Hallo einsteinturm,

die Nachricht der Universität ist schon länger raus.
So dachte ich, ihr habt es schon entdeckt.
http://www2.le.ac.uk/offices/press/press-releases/2014/october/inexplicable-signal-from-the-unseen-universe-provides-tantalising-clue-about-one-of-astronomys-greatest-secrets-2013-dark-matter (http://www2.le.ac.uk/offices/press/press-releases/2014/october/inexplicable-signal-from-the-unseen-universe-provides-tantalising-clue-about-one-of-astronomys-greatest-secrets-2013-dark-matter)

Mit den besten Grüßen
Gertrud
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 21. Oktober 2014, 06:40:57
Auch die deutschen Qualitätsmedien bringen es: http://m.spiegel.de/wissenschaft/weltall/a-998144.html#spRedirectedFrom=www&referrrer=http://www.google.de/search?q=News+axionen&source=lnms&tbm=nws&sa=X&ei=GONFVM1Zit84yNWAmAg&ved=0CAcQ_AUoAQ&biw=320&bih=544 (http://m.spiegel.de/wissenschaft/weltall/a-998144.html#spRedirectedFrom=www&referrrer=http://www.google.de/search?q=News+axionen&source=lnms&tbm=nws&sa=X&ei=GONFVM1Zit84yNWAmAg&ved=0CAcQ_AUoAQ&biw=320&bih=544)

5% der Materie, na ja... ???
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McFire am 21. Oktober 2014, 13:12:29
Mal sind es schwere Teilchen (HB, 2012) mal leichte -
Zitat
Nach Aussagen der Forscher sollen die leichten, ladungsfreien Partikel im Innern der Sonne entstehen

Und
Zitat
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 ?

Manchmal bin ich geneigt , zu sagen : " Mensch Leute, hört auf mit diesem Sch*** "  :P
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 21. Oktober 2014, 14:16:58
Hallo,

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.

Gruss,
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McFire am 21. Oktober 2014, 14:39:10
Da ist freilich was dran. :)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: KlausLange am 21. Oktober 2014, 15:45:16
Auch wissenschaft-online.de (http://www.spektrum.de/news/entstroemt-der-sonne-dunkle-materie/1314188?_ga=1.234666846.1950457379.1413898770) berichtet.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 22. Oktober 2014, 20:27:41
Womöglich ist es ja wirklich ein riesiges Puzzle mit zig Anteilsgebern, diese dunkle Materie, das kann dauern. :-\
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Minotaur IV am 13. Februar 2015, 19:00:49
Hier ein Beitrag von euronews und ESA zur Dunklen Materie und Dunklen Energie:
ESA Euronews: Dunkle Materie und dunkle Energie (http://www.youtube.com/watch?v=G9orG0fS3ew#ws)

Gruß
Minotaur IV
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: KlausLange am 15. April 2015, 10:26:47
Eine sehr interessante Meldung:

Dunkle Materie doch nicht so dunkel? (http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-18768-2015-04-15.html)

Klar, nur erste Indizien. Aber ich finde es doch spannend, wie man Fragestellungen aus der Teilchenphysik durch astronomische Beobachtungen zu beantworten sucht. Mal sehen was die weiteren Untersuchungen bringen...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 15. April 2015, 13:29:14
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.

(Bitte um Korrektur, falls ich mich da geirrt haben sollte!)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 15. April 2015, 13:50:46
Hallo,

Ich würde mich nicht wundern, wenn die Dunkle Materie am Ende nicht anderes wäre als Neutrinos.

Neutrinos als Erklärung für Dunkle Materie sind schon eine längere Zeit aus dem Rennen. Da die durchschnittliche  Masse der Neutrinos zu klein ist (< 0.3 eV/c2), sind sie schon seit einiger Zeit aus dem Rennen.

Gruss,
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 15. April 2015, 14:52:23
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?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 15. April 2015, 15:10:31
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.

(Bitte um Korrektur, falls ich mich da geirrt haben sollte!)
Dunkle Materie wechselwirkt ebenfalls mit "normaler" Materie, aber eben nicht elektromagnetisch, schlimmstenfalls nur gravitativ.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: blackman am 15. April 2015, 15:26:51
Was heißt da schlimmsten Falls???
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 15. April 2015, 15:34:35
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.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 15. April 2015, 16:26:57
Im Thema Supernovae wurde auch schon was dazu gesagt. Neben den "Standardkerzen", was sind eigentlich die weiteren Hauptbeweise für die DE?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 15. April 2015, 18:03:24
Hallo,

Im Thema Supernovae wurde auch schon was dazu gesagt. Neben den "Standardkerzen", was sind eigentlich die weiteren Hauptbeweise für die DE?

Hier geht es aber um Dunkle Materie, nicht um Dunkle Energie. Das passt hier also nicht herein.

Gruss,
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 15. April 2015, 18:12:30
Hallo,

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?

Wir haben von allen drei Neutrinoarten gute Obergrenzen. Vom Elektron Neutrino direkt, und dann kann man die Massendifferenz zu Tau und Myon Neutrino bestimmen (die sehr klein ist). Vor allem aber ergeben die Elementenstehung, die kosmische Hintergrundstrahlung und die grossraeumigen Strukturen des Universums eine sehr niedrige Obergrenze.

Gruss,
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: adamski am 10. Juli 2015, 11:06:50
Ersten Ergebnisse der am Südhimmel Messungen nach Dunkler Materie wurden kürzlich auf der Seite http://www.eso.org/ (http://www.eso.org/) Veröffentlicht.
Zum nachlesen setzte ich euch hier den Link rein.
http://www.eso.org/public/germany/news/eso1528/ (http://www.eso.org/public/germany/news/eso1528/)
Quelle : eso.org


Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 28. Juli 2015, 07:34:11
Kleiner Scherz im Englischen ...

(https://lh3.googleusercontent.com/-l4f_XGEwiOM/Vbb61qYhDRI/AAAAAAAAd4k/LQ0zz_fajnc/w426-h560/2015%2B-%2B1)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 29. Juli 2015, 10:25:26
Wurde hier bereits über das Neutralino als mögliches Dunkle-Materie-Teilchen diskutiert? Ja, Neutralino, nicht Neutrino.

Es gibt dazu eine schöne Vorlesung von Josef Gaßner. Eigentlich gehts um den LHC und das Higgsfeld (sehr sehenswert), aber ab 1:18 wird auch über eine Theorie supersymetrischer Teilchen gesprochen.

https://www.youtube.com/watch?v=Si6ZpGde3uA (https://www.youtube.com/watch?v=Si6ZpGde3uA)

Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: mfjenzevski am 05. September 2015, 13:25:53
Hallo

Ich habe eine frage
kann man Antimaterie als realschul projekt nemen weiel es ja nicht bewiesen ist das es sie gibt und über was kann man da reden

ich würde mich freuen wenn ihr antwortet
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: tobi am 05. September 2015, 13:41:10
Doch, es ist bewiesen, dass es Antimaterie gibt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Antimaterie (https://de.wikipedia.org/wiki/Antimaterie)

Zitat
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.

Bewiesen seit 83 Jahren.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rok am 05. September 2015, 20:08:19
Ich denke auch, dass du bei Wikipedia zunächst einige gute Erklärungen bekommst und auch bei den dort angehängten Links. Einfach mal reinschauen, z.B. auch hier:

http://www.drillingsraum.de/room-antimaterie/antimaterie.html (http://www.drillingsraum.de/room-antimaterie/antimaterie.html)

Robert

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 05. September 2015, 21:04:03
Nicht, dass du Antimaterie (gibt es) und Dunkle Materie (ist postuliert) verwechselst ... das sind dann aber zwei verschiedene Dinge.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rok am 05. September 2015, 21:11:15
Also Schillrich,
ich möchte doch mal behaupten, dass Zynismus mein Ding ist  ;) oder?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 06. September 2015, 08:35:06
Ach das was gar nicht zynisch gemeint. In den wenige Worten von mfjenzevski halte ich eine Verwechslung für möglich.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: mfjenzevski am 06. September 2015, 13:35:27
Ja habs verwechselt danke
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rok am 06. September 2015, 15:01:18
Entschuldigung!

Robert
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: kfelske am 06. September 2015, 20:22:18
Hallo miteinander,

Zitate einfügen hat irgendwie nicht funktioniert.
Ich möchte auf den Beitrag von Schillrich Bezug nehmen, in dem er dunkle Materie als postuliert bezeichnet. Ich denke dunkle Materie ist in so fern nachgewiesen, als Sterne ihre Galaxis eigentlich verlassen müssten, wenn es im Innern der Galaxis nicht mehr Masse gibt, als wir wahrnehmen können. Die Existenz von Antimaterie ist nachweisbar, weil bei der künstlichen Erzeugung von Materie gleichzeitig ein Antimaterieteilchen entsteht.
Gleichzeitig wird in dem Beitrag von Tobi Antimaterie seit 1932 von Carl David Anderson in der kosmischen Strahlung nachgewiesen.
Die Frage ist also, ob Materie und Antimaterie zur gleichen Zeit den gleichen Raum einnehnen. Also auf Galaxieebene, ohne sich gegenseitig wirklich zu stören.
Das ist jetzt postuliert!

Das sprengt allerdings die Ebene einer Realschularbeit. Tut mir Leid mfjenzevski.

(Nanu? die Rechtschreibprüfung funktioniert ja! Lob!)
Gruss kfelske.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rok am 06. September 2015, 20:42:25
Hallo kfelske,

Antimaterie und dunkle Materie haben fast nichts miteinander gemeinsam, du solltest dir überlegen, worüber du hier schreiben möchtest.

Und nein, Materie und Antimaterie können nicht im "gleichen Raum" existieren, da sie sich dabei sofort gegenseitig vernichten.

Und wenn du ein Zitat einfügen möchtest, musst du in dem Beitrag oben rechts "Zitat einfügen" anklicken.

Robert

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Klakow am 06. September 2015, 21:07:00
Antimaterie entsteht auch beim Jupiter in dessen extrem starken Magnetfeld und wenn ich das richtig in Erinnerung habe mehr als irgendwo sonst im Sonnensystem.

Dunkle Materie ist derzeit, meines Wissens nach, nicht bewiesen. Die eigentliche Frage ist, ob unser Bild vom Universum mit seinen Gesetzen wirklich stimmt?

Was man gemacht hat ist unser Bild zu nehmen, die Masse und die Geschwindigkeiten zu Messen, das ganze in eine Computersimulation gesteckt und dann gesehen zu haben das unsere Milchstraße auseinander fliegen müsste.
Weil sie das offensichtlich nicht tut, sagt man sich einfach es muss mehr Materie geben. Da man diese aber in allen zugänglichen Wellenlängen nicht feststellen kann,
sagt man die fehlende Materie müsse unsichtbar sein und schon hat man dunkle Materie.
Möglicherweise stimmt das sogar, aber ich denke anstatt nur nach dunkler Materie zu suchen, wäre es besser zu überlegen was uns die Messergebnisse uns über die Wirklichkeit sagen und dann nach Gleichungen zu suchen die das erklären.
Ich sag nicht das sowas einfach wäre, aber es ist wohl auch klar, dass eine einfache Erklärung wie die dunkle Materie nur weil sie einfach ist nicht richtig sein muss.

Ein Ansatz wäre genauer die Struktur unserer Galaxis zu erfassen und dann die Abweichung ohne dunkle Materie so genau es geht zu beschreiben um dann zu versuchen eine Gesetzmäßigkeit zu finden die dies erklärt.
Da es wohl so ist das viel dunkle Materie nötig wäre um das was wir sehen zu erklären, verschwinden die nötigen Informationen nicht unbedingt in den Messwerten.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: mfjenzevski am 06. September 2015, 21:53:54
Ich und einer aus meiner klasse sind die einzigen der schule die sich in Astronomie und physik gut auskennen deshalb wollten wir dieses thema nemen
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Gertrud am 06. September 2015, 22:05:59
Hallo @Klakow,
 
zu Deinen Ausführungen der "Dunklen Materie" erscheint mir etwas unlogisch
kann es sein, das Du da die Dunkle Materie mit der "Dunklen Energie" verwechselst.?
Zitat
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 Neutrinos
Aus https://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Materie (https://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Materie)

Mit den besten Grüßen
Gertrud
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Klakow am 07. September 2015, 02:47:42
@Gertrud:
Nein tue ich nicht. Was ich versucht habe darzustellen ist, dass bei eigentlich beiden Begriffen, dass EINE Möglichkeit wird die Diskrepanz zwischen Beobachtung der Rotationsgeschwindigkeit und den auf den Abständen und der Massenverteilung zu erwartenden Verhältnissen zu erklären.
Genau das was rechts unter der Grafik bei Wikipedia steht: Die beobachtete Umlaufgeschwindigkeit von Sternen ist in den Außenbereichen von Galaxien höher als auf Basis der sichtbaren Materie zu erwarten ist.
Es existieren vielleicht auch andere Erklärungsversuche.
Ich persönlich nehmen an das es sowohl die dunkle Materie und Energie nicht gibt, aber das ist mein Bauchgefühl dass mir sagt das da was nicht stimmt und die Erklärung wohl viel Komplexer ist.

Gruß, Ulrich
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 07. September 2015, 09:07:46
Hallo,

Ich habe eine Frage:
kann man Antimaterie Dunkle 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

Wir hatten dieses Jahr schon einmal einen Schüler, der zu dem Thema "Dunkle Materie" ein Schulprojekt durchgeführt hat. Die Fragen und Antworten dazu findest Du hier:
https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=12962.msg305189#msg305189 (https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=12962.msg305189#msg305189)
(siehe auch die dann folgenden Fragen/Antworten).

Da gibt es auch Ideen, wie man so eine Arbeit aufbauen kann und welche Themen in Frage kommen.

Gruß,
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Steffen am 07. September 2015, 09:24:02
Hallo

Wäre es nicht besser, diesen Thread umzubenennen? Es geht ja nicht um Antimaterie sondern um ein Realschulprojekt über dunkle Materie.


vielen Dank
Steffen
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rok am 07. September 2015, 09:48:32
Das halte ich auch für sinnvoll, bevor sich um den Themenkomplex Materie - Antim. - Dunkle M. eine "Metadiskussion" entwickelt, in die wieder alles Mögliche reingepackt wird.

Einen schönen Wochenanfang,
Robert
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Collins am 07. September 2015, 10:04:11
Moin,
In einer Doku, ich weiß allerdings nicht mehr in welcher, wurde der Begriff Dunkle Materie dahin verwendet, als das sich viele Forscher ihn nur als Variable bedienen, um ihre Modelle besser erklären zu können.
Ob richtig oder falsch wird dir Zukunft zeigen.

Mfg Collins
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Nosmas am 07. September 2015, 12:23:00
Hallo erstmal zusammen, mein erster Beitrag zu diesem Forum überhaupt,
und als interessierter Neuling möchte ich jetzt auch meinen Senf zur Sache abgeben...

Ich versteh diese ganzen "Mulmigkeiten" in Bezug auf Dunkle Materie bzw. Dunkle Energie sehr wohl, und mir geht's nicht anders.
Wie einfach es doch ist, irgendetwas zu postulieren, damit Beobachtungen in's vorhandene (meist mathematische) Schema passen.
Änderungen an vorhandenen "Glaubensgrundsätzen" sind Wissenschaftlern immer ein Graus, doch die Geschichte hat uns nicht nur einmal gelehrt,
dass es TROTZDEM immer wieder hat Anpassungen geben MÜSSEN. Ob solche Neu-Erkenntnisse einen totalen Umbruch oder aber nur leichte Adaptionen
des bisher für wahr Gehaltenen bedeuten, entscheidet aber nicht der dem Forschenden innewohnende Wusch nach Richtigkeit seines Glaubens,
sondern allein die Fakten.

Dunkle Materie ist NICHT nachgewiesen.
Sie wird angenommen wegen der hier schon mehrfach genannten Diskrepanzen zwischen Dreh- und Fluchtgeschwindigkeiten von Galaxien einerseits und der gravitativen Wirkung der dort angehäuften (beobachtbaren) Massen, und sie 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.

Beide Argumente sind schlicht nicht von der Hand zu weisen,
und doch kann es für beide Phänomene auch ganz andere Erklärungen geben.

Erst kürzlich ist mir in einer Debatte über dieses Thema z.B. die Idee zu Ohren gekommen, dass Massen bzw. deren Gravitationswirkung in der Raum-Zeit
sich verhalten könnten wie sich die Verzinsung von Bankkrediten verhält, dass es also nicht nur Zins, sondern auch Zinseszins und Zinseszinseszins usw. geben könnte. Das war so gemeint, dass sich die Tiefe der Krümmungstrichter in der Raum-Zeit (wir alle kennen diese veranschaulichenden Bilder) nicht allein an der rein quantitativen Summe der Masse im Zentrum bemisst, sondern diese durch an den Rändern des Trichters sitzende Massen auch im Zentrum weiter vertieft wird. Um das berühmte Bild vom Gummituch zu verwenden: Ziehe ich mit einer gegebenen Kraft an irgendeinem Punkt das Tuch nach unten erreicht ich eine Trichtertiefe von (sagen wir mal nur als Beispielzahl) 20 cm. Ziehe ich in einiger Entfernung vom Zentrum ebenfalls mit einer gegebenen Kraft das Tuch nach unten bildet sich eben nicht nur dort ein Trichterchen in der größeren Trichterwand, sondern auch das Zentrum selbst erreicht jetzt eine Tiefe > 20 cm. Würde man eine Kurve bezüglich der Gravitationwirkungen einer Galaxie zeichnen bekäme diese also (im Vergleich zur Herkömmlichen Sichtweise) eine mehr proportionale Form, was den höheren Zusammenhalt der Galaxie (im Abgleich zu ihrer Rotation) ebenso erklären würde, wie die Stärke der Gravitationslinsen...

Vielleicht sogar könnten solche Gedanken die postulierte beschleunigte Ausdehnung ad absurdum führen und somit auch das Thema dunkle Energie ad acta legen...

Nur mal so als Anregung.
WISSEN tun wir eh (fast) nix...   :-)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McFire am 07. September 2015, 16:53:25
Zitat
...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.
Oder betrifft die Wechselwirkung nur Materie, jedoch nicht Gravitation ?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Klakow am 07. September 2015, 17:44:33
@Nosmas: Danke für deinen guten Beitrag, das was du beschrieben hast wäre sicher auch eine Möglichkeit.

Bei der D.M. und D.E. stört mich schon die Methodik, das klingt für mich ähnlich wie das was man im Mittelalter hinzugedichtet hat um scheinbaren Rückwärtsbewegungen der Wandersterne (Planeten) zu erklären als man dachte die Erde seit der Mittelpunkt des Universums. Das hieß Epizyklen!
Ich habe aber die Hoffnung das man hier in ein paar Jahren Datenmaterial vorliegen hat um daraus wirklich schlüssige und nachprüfbare Theorie abzuleiten.
Das denke ich als erstes an die genaue Durchmusterung der Sterne unserer Galaxis.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 07. September 2015, 17:45:01
Also irgendwie sind wir hier jetzt doch bei der Dunklen Materie gelandet ... das sortieren wir später mal "zu den richtigen Threads".

@McFire
Deine Gedanken/deine Frage verstehe ich nicht. Über die Gravitation wirken sichtbare und dunkle Materie gegenseitig aufeinander ein ... daher sollten ihre "Orte" korrelieren.

Interessanter Aspekt ist aber, dass die Dunkle Materie keine Reibung kennen sollte. Durchfliegen sich zwei Galaxien (jede ist eine Summe aus sichtbarer und dunkler Materie), dann reibt sich die sichtbare Materie beider Galaxien einander, kollidiert, die Galaxien "zerreißen" und bilden lange Arme aus Staub und Sternen. Die dunkle Materie beider Galaxien bekommt von dieser Kollision nichts mit ... die fliegt quasi ungestört weiter.

Kollidierte Galaxien sollten praktisch ihre Dunkle Materie verloren haben ... man sollte deren Schwerkraftwirkung "in der Nähe" wiederfinden.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Klakow am 07. September 2015, 18:03:30
Wenn dem wirklich so wäre sollten Galaxien die einen Zusammenstoß hinter sich haben, zumindest komplett ihre Außenbereiche verlieren, die Bilder die ich kenne sehen aber anders aus.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rok am 07. September 2015, 18:37:49
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
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Tobias Kolkmann am 07. September 2015, 19:20:22
Hallo zusammen,

wie jedes nicht genau erklärbare Phänomen sind wir auch hier offenbar nicht sicher vor Ideen, die phantastisch klingen, aber im Gegensatz zu etablierten Thesen für meinen Geschmack etwas zu viel "geheimnisvolles" haben. Dunkle 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...)

Die Messergebnisse mögen aktuell vielleicht nicht ausreichen, um den Staub- und Gasgehalt zwischen Sternen und Galaxien zu messen und genau zu bestimmen. Ich halte es jedenfalls für sehr gut möglich, dass man nicht genau die Masse der Materie zwischen den Sternen und Galaxien messen kann. Warum sollte man dann etwas neues postulieren, wenn aktuelle Thesen noch nicht falsifiziert werden konnten, weil keine genauen Messungen durchgeführt werden können?

Weiß man beispielsweise, welche Masse der Kuipergürtel oder die Oort'sche Wolke hat? Ist quasi direkt vor unserer Haustür, mag aber schon aus der Sicht von Alpha Centauri aus "dunkle Materie" sein - praktisch unsichtbar, oder nicht?


Viele Grüße
Tobias
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 07. September 2015, 19:43:39
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

Die Gravitation zwischen den Massen wirkt ja weiter. Das sollte sich dann, nach der Kollision, wieder "einrenken". Also "Komplett losgelöst" wäre dann keine Materieansammlung.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rok am 07. September 2015, 20:22:12
Wenn das Zentrum der DM dann also nicht identisch mit dem Zentrum der "Standardmaterie" ist, müssten beide sich umkreisen und damit die theoretischen Dichtewellen in der Galaxis erzeugen?
Und damit für die sichtbaren Spiralarme verantwortlich sein?

Na gut, reine Spekulation und führt ohnehin weit vom Thema weg.

Robert
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 07. September 2015, 20:41:26
Da muss wohl mal ein Astronom+Kosmologe was zu sagen ;).
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Sensei am 07. September 2015, 20:49:38
o.O Wie kommt ihr drauf dass es (außer manchmal ganz wenig) bei Galaxiekollisionen zu echter Reibung kommt? Soweit ich weißt wechselwirken die beiden Kollisionspartner praktisch nur über Gravitation miteinander...

Was der Diskusion gleich wieder die grundlage nehmen würde.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 07. September 2015, 21:28:04
Ohne "Reibung" würden sie sich einfach "gegenseitig durchfliegen" und sich dann wieder komplett trennen, quasi ein hyperboler Flyby aneinander.
Sobald das Material aber gegenseitig in direkten mechanischen Kontakt tritt (praktisch Kollisionen, seien es Sterne, Planeten, Steine oder Staub), dann ist das ein reibungsbehafteter Prozess.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 07. September 2015, 23:23:57
Hallo,

bei Galaxienkollisionen und Verschmelzungen geht es vor allem um die Gravitationskraefte zwischen den Galaxien, nicht um Reibung, jedenfalls in erster Naeherung. Man kann das also als einen kollisionsfreien Prozess behandeln. Erst wenn man untersuchen moechte, wie sich das interstellare Gas in den Galaxien durch Verschmelzungen aufheizt, muss man auch hydrodynamische Kraefte mit behandeln. Das ist alles ganz schoen hier erklaert: http://burro.cwru.edu/JavaLab/GalCrashWeb/dynamic.html (http://burro.cwru.edu/JavaLab/GalCrashWeb/dynamic.html)

Zum Nachweis von Dunkler Materie in Galaxien(haufen)kollisionen und wie die meisten Astrophysiker sich das erklaeren, siehe z.B. http://chandra.harvard.edu/press/15_releases/press_032615.html (http://chandra.harvard.edu/press/15_releases/press_032615.html)

Gruss,
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 07. September 2015, 23:35:56
Danke Volker, für die Erläuterung. Ich hatte mich vor ein paar Tagen mit einem Astronomen bei uns unterhalten, der von "losgelöster" Dunkler Materie nach der Interaktion/Störung zwischen Galaxien gesprochen hatte. Vielleicht muss ich da noch mal nachhaken.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rok am 08. September 2015, 05:43:50
Danke Volker,

das bedeutet, dass zumindest bei der Kollision von Galaxienhaufen das enthaltene Gas durch die Reibung stark abgebremst wird, während die Galaxien und die Dunkle Materie wenig gegenseitige Beeinflussung zeigen. (Gemeint ist, dass sich die Galaxien untereiander und die Bereiche mit DM sebst nicht wesentlich beeinflussen).

Insbesondere konnte nicht nachgewiesen werden, dass sich DM bei der gegenseitigen Durchdringung irgendwie beeinflusst.

Die Beobachtung (Lokalisierung) der DM wurde durch das Hubble-Teleskop anhand des Gravitationslinsen-Effekts möglich.

Robert

edit
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 08. September 2015, 07:59:47
Hallo,

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. Z.B. würden MACHOs und stellare Schwarze Löcher sich durch Mikrolinsen (https://de.wikipedia.org/wiki/Mikrolinseneffekt) Ereignisse verraten, also das Licht von zufällig hinter ihnen vorbeiziehenden Sternen auf sehr charakteristische Weise verstärken. Experimente und Beobachtungskampgnen dazu gab es in den 90 ern.
So einfach kannst Du das nicht vom Tisch wischen.

Gruß,
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 08. September 2015, 09:08:15
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.

Richtig. Der aktuelle Stand bezüglich dunkler Materie ist, dass sie definitiv nicht aus baryonischer Materie besteht. Für alle die nicht wissen was baryonische Materie ist. Baryonische Materie ist sichtbare Materie. Oder genauer gesagt. Materie, die mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkt. Also das Zeugs aus dem wir sind. Dunkle Materie ist eine Form von Materie, die nicht mit Strahlung wechselwirkt. Der Begriff "Dunkle Materie" gefällt mir deshalb nicht. Denn diese Form von Materie ist nicht DUNKEL, sie ist transparent bzw. unsichtbar. Man könnte also auch Transparente Materie sagen.

Deshalb kann man heute alles was aus baryonischer Materie besteht ausschließen (Gas, Staub, braune Zwerge, Schwarze Löcher, ...).

Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 08. September 2015, 09:24:45
Zum aktuellen Stand der Forschung bezüglich Dunkler Materie empfehle ich dieses Video. Neben vielen Grundlagen wird z.B. auch detailliert auf Galaxienkollisionen eingegangen und wie man versucht, Dunkle Materie direkt nachweisen zu können.

https://www.youtube.com/watch?v=e3AcrT8aSto (https://www.youtube.com/watch?v=e3AcrT8aSto)

Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: MpunktApunkt am 10. Oktober 2015, 11:28:56
Hallo,

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?

Liebe Grüße

Mario
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Major_Tom am 10. Oktober 2015, 12:49:13
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."
Im Diagramm oben sind die Neutrinos mit 10% der Materie- bzw. Energieanteil eingezeichnet.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Prodatron am 10. Oktober 2015, 14:06:52
Was ich bei der Diskussion um die Dunkle Materie bisher nicht verstanden habe ist, wo sich innerhalb einer Galaxie die DM befinden müßte.
Ist dies:
- im inneren Bereich?
- eher in den Außenbereichen?
- gleichmäßig verteilt?
In den Außenbereichen kann sich ja eigentlich keine DM befinden, da man sie dann auch bei uns im Sonnensystem messen müßte. Da DM immerhin einen mehr als 5x so großen Anteil wie sichtbare Materie haben soll, würde das in dem Falle, daß sie auch "hier" ist bedeuten, daß die Umlaufbahnen der Planeten völlig anders aussehen müßten. Dem ist aber nicht so, weshalb das Sonnensystem scheinbar weitestgehend frei von DM ist.
Wenn sie sich statt dessen auf den inneren Bereich einer Galaxie konzentriert, sollten dann nicht auch die weiter innen liegenden Sterne schneller um das Zentrum kreisen? Das tun sie aber nicht.
Daher meine Verwirrung: Wo innerhalb einer Galaxie muß die DM verteilt sein, damit das beobachtbare Phänomen der zu schnellen äußeren Rotation erklärbar ist?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Klakow am 10. Oktober 2015, 14:27:33
@Sputnik: Genau das stimmt eben nicht mehr, nach den Untersuchungen an Neutrinos für die es gerade den Nobelpreis gegeben hat.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Lumpi am 10. Oktober 2015, 20:22:17
Naja, die Entdeckung, für den es jetzt den Nobelpreis gab, liegt 15 Jahre zurück. Im aktuellen "SPIEGEL"  42/2015 ("Autisten des Mikrokosmos", Seite 114/115) steht zudem geschrieben, dass das Gewicht aller Neutrinos im Universum etwa dem Gewicht aller Sterne entsprechen dürfte. Was @Sputnik geschrieben hat ist also, meiner Meinung nach, durchaus richtig.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 11. Oktober 2015, 23:21:59
Die DM kann definitiv nicht vollständig durch Neutrinos erklärt werden. Ob Neutrinos (es gibt ja mehrere Arten davon) nun 10%, 8% oder 12% der DM ausmachen ist zuerst einmal unerheblich. Die Forschung in diesem Bereich geht stetig voran und die Zahlen ändern sich immer wieder ein bisschen.

Sicher ist jedoch, dass die Neutrinos nicht den überwiegenden Anteil der DM ausmachen. Es bleibt also spannend.

Es gibt Theorien, nachdem jedes Teilchen ein supersymetrisches Partnerteilchen hätte. Nach diesen Theorien hätte das Neutrino das Partnerteilchen Neutralio. Dieses Teilchen wäre ein guter Kandidat für ein Teilchen, das nicht mit elektromagentischer Strahlung wechselwirkt aber Masse hätte. Am LHC versucht man tatsächlich, supersymetrische Teilchen zu finden. Bisher hat man aber noch gar nichts in der Richtung gefunden. Sprich: Aktuell ist das nur eine mathematische Idee.

Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 11. Oktober 2015, 23:54:19
Was ich bei der Diskussion um die Dunkle Materie bisher nicht verstanden habe ist, wo sich innerhalb einer Galaxie die DM befinden müßte.

Die dunkle Materie müsste wie eine Kugel geformt sein. Im inneren die Galaxie. Der Rand nach aussen ist nicht scharf, sondern die Konzentration der DM nimmt zum intergalaktischen Raum fließend ab. Die DM durchzieht also die ganze Galaxie, allerdings relativ gleichmäßig verteilt und nicht so punktuell wie die baryonische Materie (das Zeugs aus dem Sterne, Planeten und wir sind) und bildet auch einen Halo um die Galaxie.

Sie so aus:
(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up049334.jpg)

Zwischen den Objekten aus baryonischer Materie (Sterne, Planeten, Asteroiden, ...) gibt es praktisch (fast) keine weitere baryonische Materie. Deshalb wirkt die Gravitation hier sehr punktuell. Ausgelöst eben durch die sehr kompakten Objekte aus baryonischer Materie. 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. Es gab und gibt übrigens tatsächlich Versuchsaufbauten, die die natürliche DM im Sonnensystem messen wollten. Also keine künstlich erzeugten Teilchen im LHC sondern die DM die auch in unserem Sonnensystem da sein muss. Bisher konnte aber nichts nachgewiesen werden. Das heißt aber nicht, das die Theorien falsch sind. Wir wissen nur aktuell nicht wirklich, nach was wir suchen müssen und wie wir es detektieren können.

Was man nicht vergessen darf ist, dass die Dunkle Materie sehr wahrscheinlich nicht DIE Dunkle Materie ist. Ich meine damit, dass die DM sehr wahrscheinlich aus mehreren, verschiedenen Teilchen besteht. Wir nennen all diese theoretischen Teilchen zusammen DM, so wie wir alle Teilchen aus der wir sind baryonische Materie nennen. Den Begriff DM könnte man also austauschen mit "alle Teilchen, die nicht mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirken". Das bedeutet das wir wahrscheinlich Schritt für Schritt Teilchen entdecken und nachweisen werden, die nicht mit Strahlung wechselwirken und so nach und nach immer mehr Anteile der Dunklen Materie bekannt werden. Sprich: Den einen Detektor für DM-Teilchen wird es voraussichtlich nicht geben.

Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Prodatron am 12. Oktober 2015, 00:14:41
Die DM durchzieht also die ganze Galaxie, allerdings relativ gleichmäßig verteilt und nicht so punktuell wie die baryonische Materie
Müßte 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?

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Nosmas am 12. Oktober 2015, 13:12:44
Hallöchen.
Seeeehr interessant!
Die Frage nach der Verteilung der DM in Galaxien bis runter zu den Beeinflussungen der Laufbahnen von Planeten und bis rauf zum Verhalten bei Galaxienkollisionen...
Hab mich das selbst so noch nie gefragt, aber stimmt schon:
Wieso soll die DM sich derart gleichmäßig und dünn verteilt haben, dass Planetenbahnen wegen der Aufhebung der Kräfte unbeeinflusst scheinen?
Wieso (insbesondere da die Teilchen aus denen DM zu bestehen scheint ja so offensichtlich sehr massereich sind) ballt sie sich nicht mehr zusammen und konzentriert sich auf die Zentralregionen von Galaxien?
Dieses nebelhafte Umlagern von Galaxien ist doch total widersinnig.
Des Weiteren bedenke man:
In der Entwicklung des frühen Universums (so heißt es zumindest), sei die DM ZUERST in Ansammlungen aufgetreten und habe DANACH die baryonische Materie in ihren "Schwerkrafttöpfen" zusammengezogen, was die Bildung der heute sichtbaren Sterneninseln ausgelöst/initiiert habe.
Bei jedweder Interaktion mit baryonischer Materie müsste doch dann aber auch die DM in immer höherem Maße konzentriert worden sein und sich (wie gesagt) heute in den Zentren gesammelt haben... Und dass DM mit Materie zumindest gravitativ interagiert, davon geh'n wir doch alle aus, oder nicht? Das ist ja die bemühte Erklärung für die Widersprüche bei Galaxienrotation und Fluchtverhalten der äußeren Bereiche.
Wieso soll DM bei der Kollision zweier Galaxien mit sich selbst weniger interagieren als baryonische???
Im Gegenteil: WENN DM-Teilchen massereich sind, dann sind sie doch auch gravitativ "stark".
Völlig skurril dann im selben Atemzug zu sagen sie bremse sich weniger ab als Gaswolken es tun.
Ebenso die Frage mit der Reibung: Selbst wenn Teilchenkollisionen (und nix anderes ist Reibung in diesem Sinne) extreeeemst selten sind, so kommen sie doch bei gleichmäßiger Verteilung von DM bei Galaxienzusammenstößen vor und müssten maßgeblich relevant sein.

Ich bleib dabei:
Unter'm Strich bin ich immer noch nicht überzeugt davon, dass es die DM überhaupt gibt.
Die Möglichkeit, dass an den Gravitationsgesetzen irgendein Faktor mit reinspielt von dem wir noch nix wissen und der all diese Beobachtungen verursacht, sollte nicht ganz ad acta gelegt werden. Auch Newton und Einstein haben nur mit Wasser gekocht.

Grüße,
Nosmas
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 12. Oktober 2015, 13:25:30
Hallo Nosmas,

DM wirkt nur/fast nur gravitativ, auch auf sich selbst. Damit finden auch so Dinge wie "Reibung", "aneinander lagern", "aneinander prallen" nicht statt, zumindest nicht, wie wir das klassisch, mechanisch "verstehen". Reibung und Druck sind Interaktionen der Atomhüllen baryonischer Materie untereinander, und das sind elektrische Wechselwirkungen. Das findet bei DM so nicht statt ...

Daher passen mechanisch (Kugel-)Analogien so nicht, um sich DM "vorzustellen". DM-Teilchen fliegen quasi "wirkungslos" aneinander vorbei/durcheinander durch. Baryonische Materie kann "elektrisch" Atome bilden, dann Moleküle ... und am Ende Bauklötzchen und Häuser. Mit DM geht das wohl nicht.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Nosmas am 12. Oktober 2015, 14:39:59
Ok!
Vielen Dank erst mal Schillrich!
Ich find's cool, dass hier so "gefachsimpelt" werden kann und auch Menschen mitreden,
die nicht ganz so einfach und demonstrativ dramaturgen-lastig gestrickt sind wie
z.B. N24-Ami-Dokus (...die ich trotzdem liebe weil's im TV wenig bess'res gibt!).

Ich hab's begriffen, und Du hast natürlich recht.
Atomare Wechselwirkungen kann ich nicht als Grundlage zur Mutmaßung über eben nichtbaryonische DM nehmen.
Das war Quatsch!
Deine Antwort trägt auch dazu bei, dass ich verstehe wieso DM bei Galaxienkollisionen weniger abgebremst wird als sich durchdringende,
eben atomhüllenseitig-elektrisch interagierende baryonische Gaswolken.

Die eine Frage aber bleibt:
Wieso gleichmäßig verteilt und nicht im Laufe der Jahrmilliarden hochgradig konzentriert?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 12. Oktober 2015, 16:25:02
Wieso gleichmäßig verteilt und nicht im Laufe der Jahrmilliarden hochgradig konzentriert?

Ich nehm mal die Neutrinos als Beispiel:
Neutrinos haben eine Ruhemasse (wenn auch eine sehr kleine), sie treten in extrem hohem Zahlen auf (pro Sekunde durchdringen mehrere Milliarden Neutrinos die Fläche eines Fingernagels) und interagieren praktisch nicht mit baryonischer Materie, mit Strahlung und mit anderen Neutrinos. Und Neutrinos bewegen sich schnell.

Ein Neutrino kann mühelos die gesamte Erde durchqueren ohne eine Wechselwirkung zu verursachen. Würde man den Weg zwischen der Sonne und der Erde mit Blei auskleiden, würde selbst das keinen nennenswerten Schutz vor Neutrinos bilden. Diese "Ignoranz" führt dazu, dass die Gravitationswirkung von Neutrinos durchaus wirksam ist, aber nur auf sehr großen Skalen. Also auf Galaxien- und Galaxienhaufen Skalen. Nicht aber auf so "kleine" Dinge wie ein Sonnensystem.

Ich versuch das mal mit großen Gesteinsbrocken und feinem Sand zu verdeutlichen. 100 Tonnen Granitbrocken kann man sehr einfach zu einem Haufen bzw. Turm stapeln während man 100 Tonnen feinsten Sand nur in der Fläche ausbreiten kann, ihn aber praktisch nicht stapeln kann. Ohne Bindemittel wie Wasser/Zement kann man also mit Sand nur großflächige Strukturen bilden während das mit Granitbrocken sehr gut geht.

Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Nosmas am 14. Oktober 2015, 10:42:44
Da bedeutet also, dass  die Potenz der Gravitation, die von einem Teilchen gewirkt wird, von seiner Masse bestimmt wird, das aber nicht auch heißt, dass die Gravitation mit der baryonisch-materiellen Wechselwirkung der jeweiligen Teilchen "Hand-in-Hand" geht... Aha...
Ob Materie also miteinander/aneinander "reibt" hängt NICHT mit der Anziehungskraft die sie auf sich selbst ausübt zusammen.
JETZT hab ich's!
Danke!
Über die Konsequenzen im Rahmen dieses Forum-Themas muss ich erst noch nachgrübeln.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 14. Oktober 2015, 12:34:38
Hallo Nosmas

Das klingt skeptisch. Find ich gut. Skepsis ist die Basis seriöser Wissenschaft.

Ich hab allerdings noch nicht verstanden, wo du genau skeptisch bist.


1) Bist du skeptisch, dass die DM nicht punktuell klumpt?

2) Bist du skeptisch, dass die DM weiträumiger in und um eine Galaxie verteilt ist wie die baryonische Materie (so wie auf dem Bild in #339 zu sehen)?

3) Bist du skeptisch, dass sich die DM anders verhält als normale Materie, weil sie sich nicht "reibt".

4) Bist du skeptisch, dass es die DM überhaupt gibt.

5) Oder ist mein Erklärungsversuch warum die DM nicht lokal klumpt der Grund deiner Skepsis?


Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Nosmas am 14. Oktober 2015, 14:54:38
Lieber Mane,
Eine Bemerkung und 5 Fragen ergeben eine Erwiderung aber nur 2 Antworten:
Du hast recht, ich bin bei diesem Thema GRUNDSÄTZLICH und an allen Ecken und Enden skeptisch
1.... zu Deinen Fragen 1), 2), 3) und 5):
Dass die "Reibung", die physikalisch-dinglich-körperliche Interaktion baryonischer Materie zu deren höherem "Verklumpungsdrang" im Vergleich zur DM beiträgt, ist mir aufgrund Deiner Erklärungen verständlich. - Folge: Die DM sammelte sich im frühen Universum auf wirklich großen Skalen, "zog" die normale Materie mit sich, die sich dann ihrerseits (wegen ihres baryonischen Charakters eben) weiter zusammenballte, und zwar mehr als die DM, weil eben die atomare, dingliche, greifbare "Reibung" "Zusammenstoßerei" usw. stattfand... Sie bremste sich selbst mehr ab als die DM (die mit sich selbst nur gravitativ wechselwirkt) und bildete so Galaxien mit großräumigeren und gleichmäßiger verteilten DM-Halos. KEINE SKEPSIS MEHR.
2.... zu Deiner Frage 4):
Wie in meinem allerersten Beitrag (#315 vom 7.9.) beschrieben bin ich tatsächlich skeptisch, ob es die DM überhaupt gibt. So einige theoretische Gedankengebilde können nicht weniger gut die beobachtbaren Auswirkungen erklären, die heute der DM zugeschrieben werden. Natürlich mag ich solche "Hilflosigkeiten" wie eine Gravitationskonstante genauso wenig wie Einstein sie seinerzeit gemocht hat, aber es könnte auch noch andere Erklärungen geben. Die von mir angesprochene "Zinseszins-Sache" z.B. würde nichts anderes bedeuten, als dass nicht nur Materie Gravitation verursacht, sondern auch Gravitation sich selbst verstärkt. Wenn Energie und Masse zwei Seiten ein und derselben Medaille sind, wieso soll Gravitation nicht "ein Dritter im Bunde" sein? Vielleicht lässt sich Energie in Masse wandeln und Masse in Energie und Gravitation in Masse und Energie in Gravitation usw. Einsteins Formel könnte auch so aussehen:
E = mc² = G²/c/mE (wobei der dritte Faktor natürlich Quatsch ist und nur irgendeinen x-beliebigen Faktor symbolisieren soll den dann bitt'schön die Physiker zu berechnen hätten! Einzig, dass das G quadriert ist, soll andeuten, dass es sich selbst verstärkt).
Und noch ein letztes Mal anders formuliert: Dass Galaxien trotz der hohen Drehgeschwindigkeit zusammenhalten liegt nicht nur an der Gravitation der Massen sondern auch an der Gravitation der Gravitation.

Klar... Brutal abgehobene Laien-Theorie... Weiß ich auch... Aber irgendwie bin ich, wie gesagt, noch nicht so ganz einig mit der DM an sich...

Ingo
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 14. Oktober 2015, 15:11:28
Das Problem ist halt, dass trotz der gut (Newton) oder ziemlich gut (Einstein) funktionierenden Gravitationsmodellen uns nach wie vor das Verständnis dafür abgeht, was Gravitation eigentlich ist. Harals Lesch hat die Frage nach dem Wesen der Gravitation einmal in einer Sendung so beantwortet, dass, wenn er es wüsste, er es nicht sagen, sondern aufschreiben würde. Und dann würde er auf die Einladung nach Stockholm warten, zur Verleihung des Physik-Nobelpreises.

Zu beiden existierenden Modellen gibt es jeweils eine noch nicht abschließend beantwortete Frage:

Newton: Warum ziehen sich Massen an?
Einstein: Warum krümmen Massen den Raum?

Soweit ich das verstanden habe, versucht man sich mittels Higgs-Feld der Frage anzunähern, was Masse eigentlich sein soll, und warum sie Gravitation ausübt. So ganz in trockenen Tüchern scheint es indes nicht zu sein.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 14. Oktober 2015, 16:10:57
Hallo Nosmas

Danke für deine Antworten. Damit kann man was anfangen.

Zu deiner Antwort 1)
Sehr gut. Freut mich.   :)

Zu deiner Antwort 2)
Das es DM gibt, ist erwiesen! Ich weiß, eine provokative Aussage. Bevor ich gesteinigt werde, hier die Erklärung was ich meine. Ich habe bereits mehrfach erwähnt, dass ich den Begriff "Dunkle Materie" nicht mag. Dieser Begriff suggeriert zum Einen etwas mystisches, zum Anderen suggeriert er, die Dunkle Materie wäre eine einzige Art von Teilchen. Statt Dunkler Materie bevorzuge ich "nicht mit EM-Strahlung wechselwirkende Materie". Neutrinos gehören zu dieser Gruppe von Teilchen. Damit gehören sie auch zur Dunklen Materie. Nach aktuellem Stand der Forschung machen sie ca. 10% der DM aus. Das heißt, die Frage ob es dunkle Materie generell gibt ist bereits beantwortet und auch der Nachweis ist erbracht. Jetzt bleiben da noch die restlichen 90%. Für diese 90% hat man einige Theorien, aber nicht wirklich was handfestes. Es könnte nun sein, dass es ein weiteres Teilchen gibt, welches ebenfalls keine Wechselwirkung mit Strahlung zeigt. Es könnten auch viele weitere Teilchen sein. Es könnte aber auch so sein wie du sagst: Unser aktuellen Beschreibungen der Natur stimmen nicht und wir haben was grundsätzlich falsch verstanden. Es könnte auch eine Mischung all dieser Möglichkeiten sein. Wie geht man also wissenschaftlich an sowas ran? Man falsifiziert. Man schließt also eine Möglichkeit nach der anderen aus.

Zu deiner Theorie bezüglich der sich selbst verstärkenden Gravitation. Ich bin nicht sicher ob ichs richtig verstanden habe, aber ich denke das kann man ausschließen, also falsifizieren. Deine Idee würde bei sowas wie einer Galaxie funktionieren. Also da, wo es DM und normale Materie am gleichen Ort (auf großen Skalen) gibt. Aber sie wäre mit den vielen Gravitationslinsen nicht vereinbar, bei denen man keine Masse sehen kann die die Linse auslöst. Wenn ich deine Idee richtig verstanden habe, wäre ja normale Materie nötig, dessen Gravitation sich selber verstärken würde. Man müsste also bei Gravitationslisten grundsätzlich normale Materie sehen. Das ist aber nicht der Fall.

Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Tobias Kolkmann am 14. Oktober 2015, 19:21:49
Hallo Mane,

gute Herangehensweise :)
Lass es uns so formulieren: Es ist erwiesen, dass es den 'Effekt' der "Dunklen Materie" gibt. "Materie" impliziert baryonische Materie, daher ist der Begriff etwas irreführend. So beschrieben würde ich dem zustimmen. Aber dunkle Materie "zum Anfassen" wurde halt noch nicht nachgewiesen bzw wenn doch, wird es halt nicht mehr als "Dunkle" Materie beschrieben. Deshalb kann man aber bisher eben keine "Dunkle Materie" an sich nachweisen, sondern nur deren Effekt.

Eine Frage habe ich allerdings noch zu deinem Beitrag: Auf welche Beispiele beziehst du dich, wenn du mit dem Gravitationslinseneffekt argumentierst? Galaxienhaufen sieht man sehr wohl als Gravitationslinsen, ebenfalls z.B. indirekt schwarze Löcher, die wie ich bereits beschrieben habe unter Umständen ebenfalls noch nicht entdeckt wurden und somit noch zur "dunklen Materie" gezählt werden können.

Ich denke einfach, dass wir "zu wenig" darüber wissen, welche Baryonische Materie nicht sichtbar ist (siehe mein voriger Post). Es werden vermutlich mehrere der beschriebenen Verhalten sein... Neutrinos, die naturgemäß nicht interagieren, aber doch eine Masse aufweisen und was nicht schon alles erwähnt wurde... vielleicht auch Gravitation, die einen sich selbst verstärkenden Charakter hat, aber solch ein Effekt müsste meine Meinung nach doch nachweisbar sein.


Viele Grüße
Tobias
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ruhri am 15. Oktober 2015, 08:57:57
Wirfst du gerade die Neutrinos auf den Haufen der "baryonischen Materie"? Baryonen sind Teilchen, die laut Modell aus drei Quarks bestehen, also z.B. Protonen und Neutronen. Elektronen gehören schon nicht mehr dazu. Baryonische Materie ist also aus Baryonen aufgebaut unter Verwendung von anderen Teilchen. Neutrinos entstehen zwar bei bestimmten Kernprozessen wie dem Betazerfall, kommen aber anscheinend sonst nur ungebunden vor und stellen damit keinen Teil der baryonischen Materie dar. Es gibt also ganz klar Materie, die nicht-baryonisch ist. Die Neutrinos gehören dazu, die nicht näher bestimmte Dunkle Materie ebenfalls.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Tobias Kolkmann am 15. Oktober 2015, 21:45:42
Ja stimmt, zur "baryonischen Materie" gehören Neutrinos natürlich nicht, das wollte ich auch nicht ausdrücken. Aber Elektronen würde ich schon dazu zählen, weil baryonische Materie (zumindest bei Wikipedia) als Synonym für unsere "anfassbare Materie" genutzt wird und das Elektron hier zentraler Bestandteil ist.

Dass es Materie gibt, die nicht-baryonisch ist, erklärt sich ja auch aus dem Standardmodell.

Zurück zum Thema "Dunkle Materie": Ich denke, wir sollten uns, um nicht aneinander zu reden die Frage stellen: "glauben" wir eher daran, dass unsere Messungen falsch und ungenau sind oder "glauben" wir eher, dass unser Theorien über die makroskopischen Zusammenhänge im Universum unvollständig sind? Ich glaube eher, dass unsere Messungen unvollständig sind und sehe den Begriff "Dunkle Materie" eher aus ungenauen Messungen / Beobachtungen hervorgehen. Wer sagt, dass Dunkle Materie existiert, die man nicht erklären kann, der sagt damit ja eher, dass unsere Theorien unvollständig sind. Das ist natürlich auch der Fall, die Frage ist nur, ob das die besagten Auswirkungen hat.
Zur Zeit tendiere ich halt eher dazu, dass unsere Messungen nicht genau genug sind. Aber das heißt nicht, dass ich andere Möglichkeiten ausschließen möchte.


Viele Grüße
Tobias
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 15. Oktober 2015, 22:29:06
Messungenauigkeiten oder Messfehler kann man definitiv ausschließen. Das erste was ein beobachtender Wissenschaftler macht ist eine Messung bestätigen zu lassen. Natürlich von einem anderen, unabhängigen Team.

Wir reden hier nicht von etwas, das 0,1% oder so der Materie im Universum ausmacht. Wir reden vom überwiegenden Teil. Natürlich gab es in den letzten Jahrzehnten 100.000sende Messungen von verschiedensten Teams und verschiedenster Hardware. Und alle kommen zum praktisch exakt gleichen Ergebnis.

Also gibts nur noch zwei Möglichkeiten. Entweder unsere Beschreibung der Natur ist grundlegend falsch oder da ist noch was. Ich sag jetzt nicht, dass unsere Formel zur Beschreibung der Natur fehlerfrei oder gar war sind, aber sie funktionieren an so vielen verschiedenen anderen Stellen so verdammt gut, das man sagen muss: Wenn die grundlegend falsch sind, dann sind sie verdammt gut falsch.

Ich kann ehrlich gesagt nicht nachvollziehen, warum manche Menschen so ein Problem damit haben die Möglichkeit der Existenz einer Form von Materie in Betracht zu ziehen, die man nicht sehen kann (die also nicht mit Strahlung wechselwirkt). Spätestens seit dem Nachweis der Neutrinos ist doch zweifelsfrei bewiesen, dass es solche Teilchen gibt. Ist es wirklich so absurd, dass es neben den Neutrinos noch weitere solcher Teilchen geben KÖNNTE?

Mane


Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Prodatron am 15. Oktober 2015, 23:12:21
Vielen Dank speziell an Mane, Schillrich und Sputnik für die Beschreibungen.
Grundsätzlich kann man also sagen:
- DM "klumpt" nicht, da sie aussschließlich gravitativ wirkt, und daher keiner "Reibung" unterliegt
- aus diesem Grunde ist sie ausgesprochen gleichmäßig verteilt. Es gibt genauso viel davon hier im Sonnensystem wie im Raum bis zum nächsten Sternensystem.
- D.h. hier im Sonnensystem ist sie so gering vorhanden, daß die Bahnen der Planeten hauptsächlich Newtons (bzw. Einsteins im Falle von Merkur) Gesetzen entsprechen und man die DM vernachlässigen kann
- aber im Vergleich zu der sehr punktuell verteilten baryonische Materie, wo es nur alle paar Lichtjahre mal eine nennenswerte Masse in Form eines Sternensystems gibt, ist die DM überall, auch in den Räumen zwischen den Sternen
- diese Räume sind ganz schön groß; daher ist auch insgesamt unter'm Strich mehr DM vorhanden als baryonische Materie
- man kann sie also lokal kaum messen, weil sie um einen Stern herum nicht relevant wirkt, aber insgesamt stimmt es dann aber doch mit ihrem dominanten Anteil, da die Leerräume zwischen den Sternen schrecklich groß sind und dadurch die Gesamtmasse trotzdem viel höher ist

Soweit richtig verstanden?

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.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 16. Oktober 2015, 06:49:17
Hallo Prodadtron

...
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.

Volker hat hier dazu etwas geschrieben, bzw. das steht hinter dem zweiten Link in seinem Beitrag:
http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=607.msg340832#msg340832 (http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=607.msg340832#msg340832)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: kfelske am 18. Oktober 2015, 20:06:31
Hallo rok,

wenn ich für diesen Thread geschrieben hätte, hätte ich sicher anders formuliert.

Zitat rok
Zitat
Und nein, Materie und Antimaterie können nicht im "gleichen Raum" existieren, da sie sich dabei sofort gegenseitig vernichten.

Aber Gott sei dank muss es hier auch eine oder mehrere Ausnahmen geben, sonst würde es uns heute nicht geben.
Materie und Antimaterie entstehen immer zu gleichen Teilen.
Bei einem Urknall müssen sich beide den gleichen Raum teilen. Momentan geht man von einem kleinen Ungleichgewicht zugunsten der Materie aus, was heute die Masse des Universum darstellt.
Ich frage mich wie man das beweisen soll, das Ungleichgewicht...
Ohne einen entsprechenden Beweis ist es nur eine Vermutung und damit gleichwertig zu behandeln mit meiner Vermutung, dass die Antimaterie immer noch vorhanden ist.
Ein Beleg dafür kann sein, dass im Weltall Antimateriestrahlung nachgewiesen wird.
Ich vermute, wo das herkommt muss noch mehr davon sein.

Falls beim Jupiter Antimaterie entsteht, muss dort auch die gleiche Menge Materie entstehen und nicht nur dort.

Antimaterie besitzt ebenso wie Materie eine Masse und würde von Massezentren wie Planeten oder schwarzen Löchern gleichermassen angezogen. Keine Ahnung warum die sich nicht vernichten, aber Elektronen und Protronen in einem Atom müssten sich auch gegenseitig anziehen. Die Elektronen bleiben aber auf Distanz und bilden die Basis unserer Chemie.

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.

@ mfjenzevski
Also ich möchte sagen alle Achtung, ich hätte mir so ein Thema nicht zugetraut!

Gruss kfelske
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 19. Oktober 2015, 09:41:25
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.

Ich seh keinen Grund, warum das Materie-Antimaterie-Ungleichgewicht etwas mit der Dunklen Materie Problem zu tun haben sollte. Für Antimaterie haben wir einen eigenen Thread. Dort habe ich auch dazu geantwortet.

http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=295.msg343821#msg343821 (http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=295.msg343821#msg343821)

Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Lumpi am 01. Januar 2016, 17:42:00
Harald Lesch erklärt mit seiner unverwechselbaren Art die Grundlagen der "Dunklen Materie":
(Als Ergänzung zum Video in Post #332)

https://www.youtube.com/watch?v=9AR8sbFAZgU (https://www.youtube.com/watch?v=9AR8sbFAZgU)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Charley Ke am 02. Januar 2016, 12:19:53
Möge die dunkle Macht mit Dir sein. Spass beiseite. Ein sehr guter und vorzüglich erklärter Vortrag über die Dunkle Materie. So sind wir es von Harald Lesch gewohnt.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Martin am 23. Juli 2016, 09:10:16
Ein Interview mit Alan Duffy, Wissenschaftler am SABRE Projekt zu Detektion Dunkler Materie in einem Australischen Goldbergwerk (ABC Podcast):

Astrophysicist Alan Duffy is mining for dark matter (http://www.abc.net.au/local/stories/2016/06/30/4491861.htm)

(Alle Interviews dieser Reihe mit Richard Fidler sind sehr hoehrenswert, egal wen er einlaedt. War noch nie etwas uninteressantes oder langweiliges dabei).
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: guldental am 28. Juli 2016, 19:29:55
Hallo,
bin gerade auf einen Artikel in Spektrum der Wissenschaften gestoßen:

http://www.spektrum.de/news/wie-gross-koennen-schwarze-loecher-werden/1390519 (http://www.spektrum.de/news/wie-gross-koennen-schwarze-loecher-werden/1390519)

Da werden Schwarze Löcher postuliert die keinen leuchtenden Gasrand am Ereignishorizont haben und deshalb nur schwer zu entdecken wären.

Könnten solche Schwarzen Löcher als Dunkle Materie durchgehen?

MfG
Grax
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 28. Juli 2016, 20:32:14
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.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: stillesWasser am 29. Juli 2016, 11:41:14
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.

Hallo Schillrich,
das ist nicht ganz richtig. Dunkle Materie wird ja aufgrund "falscher" Gravitation postuliert. Letztendlich verstehst man darunter alles, was man nicht beobachtet hat aber einen gravitativen Einfluss haben muss. Unter anderem wurden auch schon Staub- und Gaswolken sowie braune Zwerge in betracht gezogen. Allerdings reicht das nicht aus, denn die Masse davon die man benötigen wurde, um die gemessenen Effekte zu beschreiben, hätte Einfluss auf die Sternenentwicklung. Daher kann man es ausschließen dass dunkle Materie nur aus solchen Gas-/Staubwoklen besteht. Lange hat man ja den Neutrinos eine Verantwortung dieser Effekte zugewiesen, aber inzwischen weiß man, dass sie viel zu leicht dafür sind.

Prinzipiell können also nicht beobachtbare Schwarze Löcher durchaus einen Anteil an "Dunkler Materie" haben.
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. Je nach Kopplungsstärke dieser Wechselwirkung ist also auch Körperbildung und Reibung durchaus möglich. Wobei Reibung bis zu einem gewissen Punkt sowieso möglich sein muss, da ja bereits die Gravitation eine gewissen Reibung verursacht. 
Andere Konzepte für Dunkle Materie gehen von WIMPS (weakly interacting massive particles) aus, also sehr (relativ) schweren Elementarteilchen im GeV-TeV Bereich, die aber nur über die schwache Wechselwirkung interagieren. Also sowas wie sehr schwere Partner der Neutrinos.
Das schöne an den WIMPS ist, dass die Vorhersage ihrer Masse im Lambda-CDM-Modells (das kosmologische Standardmodell) mit der Vorhersage des supersymmetrischen Partners des Neutrinos in der Supersymmetrie (Standardmodell der Teilchenphysik) übereinstimmt.
Das unschöne daran: langsam ist man an dem Punkt, an dem man nahezu den ganzen Parameterraum der SUSY ausgeschlossen hat und immer noch kein supersymmetrisches Teilchen gefunden hat... Wenn das so weiter geht ist spätestens nach dem nächsten Run im LHC die SUSY tot und damit eben auch die Eleganz der WIMPS zur Erklärung der Dunklen Materie....
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 29. Juli 2016, 12:00:04
...
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. ...

Welche These ist denn jetzt "steiler"? ;)

Wenn man keine elektrondynamische Wechselwirkung hat, ergibt sich automatisch: keine Reibung und kein Zusammenhaften der Teilchen, da keine Wechselwirkung der Atomhüllen stattfindet (wenn es überhaupt Atomhüllen gäbe ... gibt es ohne Elektrodynamik aber auch schon nicht). Das ist dann keine "steile These", sondern eine Schlussfolgerung aus dem Konzept der nicht-baryonischen Materie.

Wenn du jetzt zusätzlich noch eine neue Fundamentalkraft postulierst (um den Mangel an Reibung auszugleichen), dann ist das doch die "steile Hypothese".
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: stillesWasser am 29. Juli 2016, 12:04:37
Mir ging es darum, dass solch eine Aussage "es existiert/es existiert keine Reibung.." jeweilse einen Teil der Modelle ausschließt obwohl es dafür kein experiementellen Gründe gibt. Ich wollte also eher darauf hinaus, dass man aktuell einfach nicht sagen kann, ob sich "dunke Körper" bilden und Reibung existiert  ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McPhönix am 29. Juli 2016, 12:55:23
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?
Im Moment wärs mir lieber , wenn man das als ein ewiges Welträtsel postuliert. Damit könnt ich leben  ;D
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: websquid am 29. Juli 2016, 14:03:51
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?
Im Moment wärs mir lieber , wenn man das als ein ewiges Welträtsel postuliert. Damit könnt ich leben  ;D
Die Theorie ist, dass Dunkle Materie nur über Gravitation wechselwirkt (aber eben über diese Kraft schon!)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rok am 29. Juli 2016, 15:38:27
Das habe ich bei der DM einfach noch nicht verstanden:

Die Wechselwirkung der DM erfolgt gravitativ nicht nur mit DM selber, sondern auch mit "normaler" baryonischer oder zumindest "sichtbarer" Materie. Diese ist aber durchaus in der Lage, die Energie die sie aus der gravitativen WW zugeführt bekommt, in Wärmeenergie bspw. durch Reibung umzuwandeln, abzustrahlen und dadurch auch auf diesem Umweg der DM zu entziehen.

Auf diesem indirekten Weg ist dann doch auch die DM nicht "völlig losgelöst" vom Einfluss durch beobachtbare Materie, beispielsweise bei der Verschmelzung von Galaxien o. ä. oder?

Robert
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 29. Juli 2016, 19:30:03
Hallo Robert,

ja, deren Orte sollen korrelieren. Daher soll es ja auch DM-Halos um Galaxien geben.

Rein mengenmäßig müsste man die Wirkung aber wohl andersherum beschreiben: da wo DM sich ballt (warum auch immer),  sollte sich auch die baryonische Materie ballen.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Klakow am 29. Juli 2016, 22:52:33
Gibt es bis heute irgend ein Versuch der DM oder DE bestätigt?

Vermutlich nicht.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rok am 30. Juli 2016, 09:55:17
Das bedeutet also, dass sich die Strukturen aus normaler und dunkler Materie gegenseitig verstärken. In den Bereichen mit einer erhöhten Konzentration an DM wird sichtbare Materie (Gas und Staub) gravitativ "angesaugt" und strahlt dabei die freiwerdende kinetische Energie ab. Gleichzeitig wird durch die Wechselwirkung mit der DM auch Energie aus der DM abgezogen und als elektromagnetische Energie abgegeben. Dadurch sammelt sich die DM im Umfeld der Materiekonzentration stärker an und müsste eigentlich in sehr ferner Zukunft zum Kollabieren der Galaxien führen.

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. ;)

Robert
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: stillesWasser am 30. Juli 2016, 13:48:09
Gibt es bis heute irgend ein Versuch der DM oder DE bestätigt?

Vermutlich nicht.
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.

"Bestätigt" wurden die DM Modelle vor allem durch die Beobachtung des Bullet Clusters ( https://de.wikipedia.org/wiki/1E_0657-558 (https://de.wikipedia.org/wiki/1E_0657-558) ). Die Beobachtung stimmt mit den Vorhersagen der DM-Modelle überein, während Modelle eines abgeänderten Gravitationsgesetzs versagen. Das ist übrigens einer der Hauptbeobachtungen warum DM aktuell in der Community akzeptiert ist...


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. ;)

Das ist leider sowieso ein Irrglaube, dem viele Physiker verfallen. Jeder, dem sich ein bisschen mit Erkenntnistheorie auseinandersetzt, sollte sich klar sein, dass man als Physiker niemals die "Nautur verstehen kann" oder "versteht wie Dinge funktionieren". Das einzige, was man kann, sind Beobachtungen durch Modelle beschreiben.
Und genau deshalb habel auch DM- (und DE-) Modelle so oder so ihre Berechtigung, solang sie Beobachtungen korrekt beschreiben, ganz egal ob es sie "gibt" oder nicht.

(Faszinierender weise beginnt gefühlt jede Anfängervorlesung in Physik mit dem Faust Zitat "verstehen, was die Welt im Innersten zusammenhält" und dabei merken die Profs nichtmal, das genau das der Hybris ist, an dem Faust zugrunde geht)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 30. Juli 2016, 14:29:27
Ich sage nur ... Karl Popper ... objektive Erkenntnis und Logik der Forschung :).
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: guldental am 01. August 2016, 10:29:50
Bei der Formulierung meiner Frage hatte ich meinen Gedanken unterschlagen dass Schwarze Löcher vielleicht schon in der Frühzeit des Universums entstanden sind:
Große kurzlebige Sonnen die nah beieinander stehen werden zu schweren Schwarzen Löchern die sich ebenfalls sehr nahe sind und darum auch sehr früh verschmelzen.
(diese Verschmelzungen könnte sich ggf. über sehr alte Gravitationswellen nachweisen lassen. OT: Wären Gravitationswellen aus der dunklen Epoche des Universums vorstellbar und wenigstens theoretisch heute noch beobachtbar?)

Aus den vorstehenden Antworten scheint sich für mich zu ergeben, dass die beobachtete gravitative Wirkung der DM eher nicht von punktförmigen Quellen ausgeht.
(DM-Hallos um Galaxien)
Damit könnten "nicht beobachtbare" Schwarze Löcher wohl nur einen unbedeutenden Teil der DM ausmachen.



Da war auch noch die These von Stephen Hawking, dass sich alle Materie irgendwann in schwarzen Löchern gesammelt hat.
Und dass Schwarze Löcher ihre gesamte Masse im laufe der Zeit abstrahlen, sodass am Ende des Universums nur noch (homogene?) Strahlung übrig beleibt.
Aus der Strahlung könnte dann ggf. über einen Urknall ein neues Universum geboren werden.

Gut, das passt jetzt nicht mehr zu meiner Ausgangsfrage, führt mich aber zur nächsten:
Was passiert in dem Modell von Stephen Hawking mit der DM? (ich hoffe ich habe das Modell näherungsweise richtig verstanden)

MfG
Guldental
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: MpunktApunkt am 26. August 2016, 17:54:13
Hallo,

ein Artikel zur Entdeckung einer Galaxie aus Dunkler Materie.

Zitat
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.
...

Der ganze Artikel dazu ist bei n-tv.de nachzulesen: Verwandter unserer Galaxie - "Dunkle Milchstraße" entdeckt (http://www.n-tv.de/wissen/Dunkle-Milchstrasse-entdeckt-article18508836.html).

Viele Grüße

Mario
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McPhönix am 26. August 2016, 23:58:29
Jetzt kommts raus - Hollywood hat damals schon einen Exklusivvertrag mit der dunklen Macht abschließen können. Eine der Bedingungen - nicht verraten, wo die wirkliche Zentrale ist.
Na, nu wisse mersch...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Tobias Kolkmann am 01. Oktober 2016, 13:24:55
Wie gesichert ist eigenltich die Aussage, dass es sich bei Dragonfly 44 tatsächlich um eine Galaxie handelt?
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...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Gertrud am 01. Oktober 2016, 14:28:24
Hallo Tobias Kolkmann,

Wie gesichert ist eigenltich die Aussage, dass es sich bei Dragonfly 44 tatsächlich um eine Galaxie handelt?
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...
Du warst jetzt mit Deinem Nachtrag schneller.
Zuerst das Bild der dunklen Galaxie Dragonfly 44
Credit: Pieter van Dokkum, Roberto Abraham, Gemini, Sloan Digital Sky
 Survey

Sie soll aus 99.99 % Dunkler Materie bestehen. Sie wurde mehrmals beobachtet.
Die Galaxie wurde ursprünglich von Pieter van Dokkum (Yale University) und seinem Team mit dem selbstgebauten Dragonfly Telephoto Array entdeckt und daher auch der Name Dragonfly44. Es erfolgten weitere Beobachtungen durch das DEIMOS instrument auf KECK. Dann wurde auch mit dem Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) auf dem Gemini North Telescope das linke Bild aufgenommen.

Quelle:
http://www.keckobservatory.org/recent/entry/scientists_discover_massive_galaxy_made_of_99.99_percent_dark_matter (http://www.keckobservatory.org/recent/entry/scientists_discover_massive_galaxy_made_of_99.99_percent_dark_matter)

Es gibt anscheinend eine große Anzahl von dunklen Galaxien.
Wie der Anteil der Dunklen Materie darin enthalten ist, kann ich jetzt auch nicht sagen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Galaxie (https://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Galaxie)

Nach dem Bericht wird im hellen Inneren Bereich der Anteil der Dunklen Materie von Galaxie Dragonfly 44 mit 98% angegeben.
http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8205/828/1/L6 (http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8205/828/1/L6)

Bei https://de.wikipedia.org/wiki/Dragonfly_44 (https://de.wikipedia.org/wiki/Dragonfly_44) gibt es noch eine andere Aufnahme.

Mit den besten Grüßen
Gertrud
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Gertrud am 08. November 2016, 20:42:00
Hallo Zusammen,

Supercomputer liefert Steckbrief von Dunkler Materie

Mit dem Jülicher Supercomputer JUQUEEN (BlueGene/Q) hat das deutsch-ungarische Forscherteam unter der Leitung von Prof. Zoltán Fodor von der Bergischen Universität Wuppertal, der Eötvös-Universität in Budapest und dem Forschungszentrum Jülich nach der mysteriösen Dunklen Materie gefahndet.
Zum Weiterlesen in deutsch:
http://www.desy.de/aktuelles/news_suche/index_ger.html?openDirectAnchor=1126 (http://www.desy.de/aktuelles/news_suche/index_ger.html?openDirectAnchor=1126)

Simulierte Verteilung der dunklen Materie etwa drei Milliarden Jahre nach dem Urknall (Abbildung nicht von dieser Arbeit).
Copyright: The Virgo Consortium/Alexandre Amblard/ESA
http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2011/02/The_calculated_distribution_of_dark_matter2 (http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2011/02/The_calculated_distribution_of_dark_matter2)

Mit den besten Grüßen
Gertrud
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McPhönix am 08. November 2016, 21:46:42
Kann man das "Etwas", wovon man notgedrungen annimmt, daß es die Ursache eines bislang angenommenen
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.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 08. November 2016, 22:47:30
Kann man das "Etwas", wovon man notgedrungen annimmt, daß es die Ursache eines bislang angenommenen
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.
Ein einziger Satz über neuneinhalb Zeilen!?  Respekt!
Und da werde ich als Satzverschachteler bezeichnet.  ;D

Dafür musste ich ihn zweimal lesen, um zu verstehen, auf was Du hinaus willst.
Ich versuche mal adäquat zu antworten und streue die Kommata willkürlich:

Angesichts der Tatsache, dass, wir wir aus Beobachtungen entnehmen, Galaxien eine von der klassischen Rotationsgeschwindigkeit aufgrund der Gravitation der sichtbaren Materie der ihr enthaltenen Sterne, Gas und Staub abweichen, wenn wir die klassische Mechanik annehmen, wir eine Wirkung beobachten, die wir "dinkle dunkle Materie", welche, wie mir ein erster Verschreiber zeigte, nichts mit Dinkelmaterie oder Dinkelmehl, weder in Brot- noch in Brötchenform zu tun haben scheint, nennen und dessen Ursachen bislang ausschließlich Spekulationen anheim fällt und in deutlich höheren Winkelgeschwindigkeiten als den zu erwartenden gipfelt, schließen wir, dass es "etwas" gibt, dass diese gegenüber unseren Erwartungen veränderten Rotationskurven ihre ursache eben in der sogenannten "dunklen Materie" zu haben scheint, unabhängig davon, was dies bewirkt. (Mist, nur 5 Zeilen. Wie machst Du das?  ;))
Die unbekannte Ursache dieses PHänomens nennen wir dunkle Materie unabhängig derer eigentlichen Natur. Insofern ist die dunkle Materie auf jeden Fall existent, auch wenn man noch nicht (exakt) weiss worum es sich handelt.
Dabei bitte nicht aufgrund der Namensähnlichkeit von "dunkler Materie" und "dunkler Energie" diese in irgend einer Form gleichsetzen. Dies sind mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit zwei völlig verschiedene Phänomene, deren einzige Ähnlichkeit darin gipfelt, dass man deren Ursachen (noch) nicht kennt, auch wenn die die dunkle Materie im Vergleich zur dunklen Energie vergleichsweise "konservativ" zu sein scheint.

PS: Irgendwie kapiere ich im Nachinein meinen eigenen Satzbau nicht mehr.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McPhönix am 08. November 2016, 23:27:50
Naja manchmal dringt die Schreiberei in Form von sich unvermutet begrünenden Nebenwurzeln durch die Erde, verleugnend, daß sie dort fehl am Platze sei. ;)

Nun, etwas ernsthafter gesagt - es fiel mir eigentlich auf, daß man den Begriff "Materie" und auch "Energie" bedenkenlos auf etwas anwendet, wo grad so mit Müh und Not Einiges auf deren Existenz hinweist. Dabei könnte es doch sein, daß es etwas völlig Neues oder Anderes ist. Gleichwohl auch eine Doppelnatur haben kann wie das Licht, wobei ich mir der Unzulänglichkeit des Vergleichs bewußt bin.

Die nachfolgenden Scherze, pekuniäre Gepflogenheiten betreffend, sind eh im Bewüßtsein getan, daß heutigentags der Gang der Dinge halt so ist und, mit begleitendem wiederholten Omm Omm Omm gesprochen, zur beglückenden Überzeugung führt, daß ja dadurch Arbeitsplätze gesichert werden ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 08. November 2016, 23:33:41
Nunja, vielleicht verhält es sich mit der "dunklen Materie" so wie mit der Sprache ... es steht "Eloquenz" drauf und dabei findet sich darin nur "Absurdität". Wie Protonen und Neutronen: ist im Endeffekt auch nur Quark drin.  ;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McPhönix am 08. November 2016, 23:37:50
Das hat was nicht so einfach Wegzuwischendes an sich....  ;D
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: tobi am 07. Januar 2017, 10:07:08
Immer noch keine Dunkle Materie gefunden:
http://www.faz.net/aktuell/wissen/weltraum/auch-das-fermi-teleskop-findet-keine-hinweise-auf-teilchen-der-dunkle-materie-14602286.html (http://www.faz.net/aktuell/wissen/weltraum/auch-das-fermi-teleskop-findet-keine-hinweise-auf-teilchen-der-dunkle-materie-14602286.html)

Ich prognostiziere auch mal weiter: es gibt sie nicht. Stattdessen muss das Gravitationsgesetz modifiziert werden.

Siehe auch;
https://phys.org/news/2016-11-theory-gravity-dark.html (https://phys.org/news/2016-11-theory-gravity-dark.html)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Prodatron am 07. Januar 2017, 18:41:06
Vor drei Wochen war Josef Gaßner aber noch sehr positiv:
https://youtu.be/7fT9ppe6q3o (https://youtu.be/7fT9ppe6q3o)
"So nah dran waren wir noch nie"
;)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 07. Januar 2017, 20:59:19
Ich prognostiziere auch mal weiter: es gibt sie nicht.

Wenn mans ganz genau nimmt kann man diese Aussage bereits heute eindeutig als falsch deklarieren. Denn wir haben die Neutrinos bereits eindeutig nachgewiesen und Neutrinos sind Teilchen, die nicht an der elektromagnetischen Wechselwirkung teilnehmen. Sehr wohl aber an der Gravitation und der schwachen Kernkraft. Somit gehören Neutrinos zu den WIMPs und somit zur Dunklen Materie.

Der weitaus größte Teil der Dunklen Materie muss aber aus was anderem bestehen als aus Neutrinos. Vielmehr muss es ein Mix aus verschiedene Teilchenarten sein. So wie eben auch die leuchtende Materie (das Zeugs aus dem wir sind) aus vielen Teilchenarten besteht.

Klar, der Großteil der Dunklen Materie ist noch nich gefunden und vielleicht muss auch die eine oder andere Formel modifiziert werden (was ich persönlich NICHT glaube), aber die Aussage das es Dunkle Materie in Gänze nicht gibt, ist definitiv falsch.


Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: christiankrause6 am 27. Februar 2017, 15:49:49
Ich habe mir gerade dieses Video mit einem Gedankenspiel zur Dunklen Materie angeschaut.
Irgendwie ist die dort angesprochene Theorie zur Herkunft der Dunklen Materie zwar weit hergeholt, aber auch wieder schlüssig.
Was haltet Ihr davon?

https://www.youtube.com/watch?v=5gs_fR5N5xk (https://www.youtube.com/watch?v=5gs_fR5N5xk)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Prodatron am 27. Februar 2017, 16:26:04
Schwarze Löcher sind ja sehr wohl auch in gewisser Weise wechselwirkend, da sie zumindest mit ihrem Ereignishorizont Materie zerfetzen und diese extremst effektiv in Energie umwandeln. Wenn die Milchstraße soviele schwarze Löcher mit der 5fachen Masse der sichtbaren Materie enthalten würde, dann sollte man doch viel häufiger solche strahlenden Akkretionsscheiben sehen müssen, oder nicht?

Außerdem erzählt er was von Schwarzen Löchern mit 30-50 Sonnenmassen. Die treten ja dann schon recht punktförmig auf. Lassen sich damit dann überhaupt noch die wabbernden Graviationslinseneffekte der dunklen Materie erklären? Da wirkt die Materie ja eher viel gleichmäßiger verteilt.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: christiankrause6 am 27. Februar 2017, 17:05:46
Ich habe es so verstanden, dass sich die hypothetische enorme Menge an schwarzen Löchern im Raum zwischen den Galaxien befindet und von dort eine Kraft auf die Ausbreitung von Galaxien ausüben.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Prodatron am 27. Februar 2017, 18:46:13
dass sich die hypothetische enorme Menge an schwarzen Löchern im Raum zwischen den Galaxien befindet
Aber dann kann ja die zu hohe Rotation der Galaxien nicht erklärt werden.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Tobias Kolkmann am 27. Februar 2017, 19:58:40
Die Idee hatte ich ja auch bereits (ich glaube auch in diesem Thread) geäußert. Ich bin auch eher ein Verfechter der Theorie, dass "Dunkle Materie" baryonischen Ursprungs ist oder Gebilde wie SL oder Neutronensterne gebildet hat, die einfach von sich aus nicht strahlen.
Die Gegenmeinung war, dass man die dann durch den Gravitationslinseneffekt häufiger finden müsste.

Zwischen den Galaxien werden sich diese SL vermutlich nicht befinden, das wäre dann auch keine Erklärung für die Rotation der Galaxien. Aber innerhalb der Galaxien: warum nicht:
SL entstehen unter Anderem am Ende des Lebens von Sternen mit mindestens ca. 10 Sonnenmassen. Sternenentstehungsgebiete gehen aus ehemaligen Supernovae hervor. Ich denke nicht, dass die ursprüngliche Supernova eines Sternenentstehungsgebiets weniger als 10 Sonnenmassen hatte - Müsste also "heute" ein SL sein. Genauso unser Sonnensystem: Unsere Sonne besteht aus den Materialien einer ehemaligen Supernova, ansonsten hätten die Planeten keine schwereren Elemente als Wasserstoff, Helium etc. Wo ist diese "ursprüngliche" Sonne nun, aus der unser Planetensystem entstanden ist. Und wo war die Sonne, aus der unsere Vorgänger-Sonne entstanden ist (man geht davon aus, dass es mindestens zwei Sternen-Generationen vor der unseren gegeben haben muss, damit die schweren Elemente entstehen können).
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.

Ein Knackpunkt, den ich in der Theorie aber sehe:
Wenn ich mich ausschließlich auf SL als Überreste von Supernovae aus der Entstehung der Galaxien beziehe, muss ich zu dem Schluss kommen, dass junge Galaxien einen geringeren Anteil an dunkler Materie haben. Die müsste sich beobachten lassen und wir müssten eine Tendenz sehen: je jünger die Galaxie, desto geringer ist der Anteil an dunkler Materie. Eigentlich sollte sich das einfach veri- oder falsifizieren lassen, aber speziell dazu habe ich noch keine Berechnung gesehen. Wenn es so einfach wäre, wäre doch bestimmt schon jemand vorher darauf gekommen.

Der Gedanke, dass primordiale SL unsere Galaxien in Form bringen lässt sich dadurch aber wohlgemerkt nicht belegen oder widerlegen.


Viele Grüße
Tobias
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: websquid am 27. Februar 2017, 20:59:51
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.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 28. Februar 2017, 09:37:57
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.

Gilt das auch für sehr kleine SLs mit bis zu Mondmasse? 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 ...
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 28. Februar 2017, 10:06:28
Hallo zusammen

Pirx und ich waren 2016 auf einem Vortrag zum Thema Dunkle Materie an der Uni Regensburg.

http://www.uni-regensburg.de/kalender/eintrag/567699.html (http://www.uni-regensburg.de/kalender/eintrag/567699.html)

Prof. Dr. Matthias Bartelmann (Universität Heidelberg) ist einer der führenden deutschen DM-Forscher. 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.

Mane

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Prodatron am 28. Februar 2017, 14:41:27
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 :)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 28. Februar 2017, 14:58:19
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 :)
Ich spinne das für eine Abschätzung mal weiter...

Wenn ich vereinfachend davon ausgehe, dass durchschnittlich ein Stern bzw. Sternsystem in einem Würfel mit 5 Lichtjahren Kantenlänge vorkommt, dann gäbe es in diesem gedachten Würfel 100 Millionen solcher schwarzen Löcher mit Mondmasse. Das klingt auf den ersten Blick recht viel. Eine Gleichverteilung mal angenommen, würde ein solches schwarzes Loch auf eine Volumen von (4 Lichttagen)³ kommen. So ein schwarzes Loch hätte den Radius von 0,1 Millimeter,
So ein schwarzes loch in 4 Lichttagen Entfernung könnte schwerlich über einen Gravitationslinseneffekt nachgewiesen werden. Dazu müsste es schon extrem exakt vor einem schwachen Stern vorbei ziehen. Das wäre purer Zufall.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Prodatron am 28. Februar 2017, 15:52:09
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.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 28. Februar 2017, 16:08:37
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.
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.
Bei einer Verdoppelung der durchschnittlichen Masse, halbiert sich ja die Anzahl der notwendigen SLs.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 01. März 2017, 01:02:50
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.

Grundsätzlich richtig. Man darf aber nicht vergessen, dass die Hawking-Strahlung bis heute noch kein einziges mal beobachtet wurde. Ich will jetzt nicht sagen, dass ich nicht an die Hawking-Strahlung glaube, aber die Möglichkeit darf nicht ausser acht gelassen werden, das sie (zumindest so wie man sie sich vorstellt) vielleicht gar nicht existiert oder zumindest so nicht emittiert wird.

Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: MaxBlank am 01. März 2017, 16:49:32
Guter Artikel von Florian Freistetter in ScienceBlogs über Beobachtungen am Sternstrom Palomar 5, dessen "klumpige" Struktur sich mit vergangenen Begegnungen mit zwei "Dunklen Galaxien" von 1 Mio bzw 100 Mio Sonnenmassen erklären liesse. Das wäre (falls sich alternative Erklärungen ausschliessen lassen) ein Hinweis auf die Existenz von Galaxien aus Dunkler Materie in der näheren Umgebung unserer Heimatgalaxis.

http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2017/03/01/sternstroeme-und-die-suche-nach-dunkler-materie/ (http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2017/03/01/sternstroeme-und-die-suche-nach-dunkler-materie/)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Lumpi am 17. März 2017, 10:53:41
Die Außenbereiche weit entfernter Galaxien scheinen langsamer zu rotieren als die von näher liegenden Galaxien. Als eine Ursache vermutet ein internationales Astronomenteam unter Leitung von Reinhard Genzel vom MPI für extraterrestrische Physik, 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. https://www.eso.org/public/germany/news/eso1709/ (https://www.eso.org/public/germany/news/eso1709/)

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McPhönix am 17. März 2017, 11:01:20
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
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 17. März 2017, 11:58:29
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
Dieses Totschlagargument lese  ich immer wieder mal, dass Wissenschaftler immer neue Fragestellungen zu bislang SCHEINBAR gesicherten Erkenntnissen hervorbringen um an Forschungsgelder zu kommen.
Dieser Vorwurf oder Verdacht ist in diesem Fall aber denkbar ungerechtfertigt.

Zumal hier lediglich Beobachtungen dargestellt werden, welche weder den Effekt dunkler Materie in Frage stellen, noch eine Erklärung für den beobachteten Effekt liefern.
Es ist das was es ist: eine Beobachtung dessen, dass die Abweichung von der Erwarteten Bewegungskurve der Sterne innerhalb einer Galaxie (welche überhaupt erst zum Postulat dunkler Materie geführt hat), bei weit entfernten Galaxien nicht in dem Maße beobachtet werden kann, wie bei näherliegenden.

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Prodatron am 17. März 2017, 12:39:05
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?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: wulf 21 am 17. März 2017, 12:40:44
Es ist ja auch eine Bestätigung, dass es dunkle Materie wahrscheinlich gibt.

Anhänger von MOND stehen nun vor der Aufgabe ihre Gleichungen so anzupassen, dass die im frühen Universum anders funktioniert als jetzt. Das widerspricht aber der Grundannahme, dass sich physikalische Gesetze nicht mit der Zeit verändern und macht das Ganze noch komplizierter - ergo könnte es Zeit sein, diesen alternativen Erklärungsansatz endgültig zu begraben.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 17. März 2017, 12:45:00
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

Eieieieiei...

Zweifel sind immer gut. Das ist einer der Grundpfeiler der empirischen Wissenschaften. Ein anderer Grundpfeiler ist es aber auch, persönliche Präferenzen, Gefühle, Sehnsüchte usw. vollständig ausser Acht zu lassen und nur die Fakten zu beurteilen.

Mit anderen Worten: Es gibt Beobachtungen/Messwerte/Ergebnisse von Experimenten, die Erklärt werden müssen. Kann man sie nicht mit den bestehenden Erklärungen erklären, muss man sich überlegen, wie man sie erklären könnte. Wichtig dabei ist aber, dass alle anderen Dinge die bereits erfolgreich mit den bestehenden Erklärungen erklärt werden, dabei nicht schlechter gestellt werden dürfen. Man muss also einen Weg finden, das Alte und das Neue gleichermassen zu erklären. Jede Theorie die also nicht eindeutig auszuschließen ist, bleibt im Rennen. So funktioniert empirische Wissenschaft. Da hilft alles nix. Auch wenn du dir was anderes erhoffst oder dein persönliches Empfinden dir etwas anderes sagt.

Es ist nicht nur so, dass es auch in der Vergangenheit zu solchen "Problemkindern" wie der DM gekommen ist (der Äther ist ein bekanntes Beispiel). Nein, viel extremer: Dieses Wechselspiel zwischen Beobachtung und Theorie ist der Kern der Arbeitsweise in der Naturwissenschaften.

Ich kann dir gerne Material zur Verfügung stellen, mit Hilfe du dich in die Arbeitsweise der empirischen Wissenschaften einarbeiten kannst. Bis dahin geb ich dir den Rat (und das ist ausdrücklich gut gemeint), Posts wie den oberen in den Wissenschafts-Threads zu lassen. Du disqualifizierst dich sonst unnötigerweise selbst bei denjenigen, die von empirischen Wissenschaften (und dessen Arbeitsweisen) Ahnung haben.


Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McPhönix am 17. März 2017, 15:40:48
Da ist naturlich schon was dran. Aber hier wurden schon diverse Threads seitenweise mit Hickhack gefüllt ohne Fakten zu haben oder jemals zu bekommen. Da muß mir einmal die Galle überlaufen dürfen, wenn ich wieder und wieder "werden wir eben xyz anpassen" oder so lese.
Ich glaube auch unbesehen, daß Du genug Beispiele hast für korrektes wissenschaftliches Arbeiten. Aber es gab halt auch schon andere Beispiele. Die ich jetzt aber partout nicht sammeln werde.
So, ich habe fertig ;)

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Prodatron am 17. März 2017, 21:01:00
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?
Wo es gerade um "Hickhack" geht, ist meine Annahme bezüglich der neuen "Erkenntnis" - hatte früher weniger Einfluss - jetzt unbegründet oder eher nicht?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 17. März 2017, 22:56:36
Hallo,

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.

Gruß
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Lumpi am 18. März 2017, 11:25:22
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.

Zusätzlich zu den 6 einzelnen Galaxienmessungen wurde aber ja auch von hundert fernen Galaxienscheiben eine gemittelte Rotationskurve erzeugt, die von innen nach außen denselben Geschwindigkeitsverlauf zeigte. Zwei weitere Untersuchungen von 240 sternbildenden Scheiben unterstützen diese Erkenntnisse obendrein.

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?

Laut dieser Studie scheint wirklich genau das Gegenteil der Fall zu sein. Im frühen Universum hatte sich demnach das Gas schon in flachen, rotierenden Scheiben verdichtet, während die umgebenden Halos mit Dunkler Materie viel größer und ausgedehnter waren. Die Dunkle Materie brauchte zur Verdichtung und damit für ihre beherrschende Wirkung noch einige Milliarden Jahre länger. Zusätzlich soll es in den frühen Scheiben auch noch deutlich turbulenter zugegangen sein, als in unserer heutigen Nachbarschaft.



Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rok am 18. März 2017, 20:21:35
Die "Verklumpungen" der Dunklen und der Leuchtenden Materie bedingen sich gegenseitig. DM kann sich gravitativ nur zusammenballen, wenn sie "Bewegungsenergie" (was auch immer das bei der DM sein kann) abgibt. Das geht nur durch die Übertragung von Energie auf LM, und diese kann dann elektromagnetisch abgestrahlt werden.

J. M. Gaßner zeigt hier ein Beispiel für das gegenseitige Durchdringen von zwei Galaxienhaufen und die daraus resultierende Trennung von DM und LM, da die LM ihre kinetische Energie abgeben kann, bspw. über Reibungseffekte und daraus entstehende Strahlung, während die DM nicht so stark abgebremst wird und zunächst mal der LM vorausfliegt:

https://www.youtube.com/watch?v=e3AcrT8aSto (https://www.youtube.com/watch?v=e3AcrT8aSto)

(m. hecht # 332)

Robert
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 18. März 2017, 21:18:50
Nach meinem unmaßgeblichen Laienempfinden ist die Meldung aber wirklich noch kein epochaler Durchbruch. Eines von vielen Indizien, nicht mehr und nicht weniger. Die Meldung in eine Reihe mit Inflation, Arsenbakterien, Planet X usw. zu stellen, finde ich aber auch unangebracht.
Mal schauen wer letztendlich den Jackpot knackt. Oder muss dazu doch AE geklont werden? Wenn es bald Mammute geben sollte, vielleicht geht auch das?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McPhönix am 18. März 2017, 22:55:53
Das möchte ich sehen, daß die Asronomische Einheit geklont wird  ;D

(nee war nur ein Spaß wegen der automatisch generierten Abkürzung)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Tobias Kolkmann am 18. März 2017, 23:57:45
Freue mich gerade ein wenig, dass die geringere DM-Dichte im frühen Universum zu der Idee passt, dass die DM nicht wirklich "exotische Materie" ist, sondern bisher nur nicht beobachtet/gemessen werden konnte (Ich beziehe mich dabei auf meinen vorigen Post, in dem ich die DM eher in unentdeckten schwarzen Löchern und baryonischer DM sehe) Was diese Idee falsifizieren würde wäre ja, dass junge Galaxien genauso hohe DM-Anteile haben wie alte Galaxien. Wenn Galaxien nun aber mit der Zeit stetig einen größeren DM-Anteil bekommen wäre das doch nur die logische Konsequenz dessen, dass immer mehr Sternenleichen in Form von schwarzen Löchern oder Neutronensternen kaum zu entdecken sind.

Was meint (bzw wisst) ihr denn, ab welcher Masse sich SL durch den Gravitationslinseneffekt bemerkbar machen würden, wenn sie mehr als sagen wir 100 Lichtjahre entfernt sind?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: -eumel- am 19. März 2017, 02:21:14
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)

Ja, ich liebe auch Abkürzungen! 8)
Oft kommt nur Quatsch raus und man kann die Inhalte nicht mehr verstehen,
aber der Autor hat wertvolle Sekundenbruchteile beim schreiben gespart und den Eindruck eines Wissenden hinterlassen.
Aber wenn dadurch auch Inhalte zerstört werden, kommt manchmal doch was Lustiges raus! ;D
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: rok am 19. März 2017, 09:38:54
"... man kann die Inhalte nicht mehr verstehen,
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
 
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 21. März 2017, 16:11:54
"... man kann die Inhalte nicht mehr verstehen,
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
... und wird somit zu einer Art "dunkler Sinn": man weiß da er da sein muss, aber man entdeckt ihn nicht.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McPhönix am 21. März 2017, 18:15:03
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.....  ;D
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 21. März 2017, 19:39:23
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.....  ;D
Dunkle Materie, dunkle Energie und die dunkle Seite der Macht  ....
Naja, zumindest für erster Zwei gibt es doch Hinweise auf deren Existenz, während erster und letztere offensichtlich um so wirksamer bei diesem da (*auf Profilbild verweis*) sind, je näher sie sind.  :P
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 06. Juni 2017, 14:02:46
Heute bei Spiegel Online:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/schwarze-loecher-entstehen-nach-stillem-sternen-kollaps-a-1150778.html (http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/schwarze-loecher-entstehen-nach-stillem-sternen-kollaps-a-1150778.html)

Darin wird dargestellt, dass schwarze Löcher deutlich häufiger vorkommen könnten, als bisher angenommen und somit zumindest einen Anteil an der dunklen Materie darstellen könnten.
Sofern es sich allerdings auf stellare schwarze Löcher bezieht, könnte das die weiter vorne im Thread diskutierte mögliche Zunahme der dunklen Materie begründen.

Andererseits sollte man dann nicht häufiger Gravitationslinseneffekte beobachten können, wenn eine Galaxie mehr Masse in stellaren schwarzen Löchern "versteckt" hätte als in sichtbarer Materie (Sterne & Planeten)?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Ldf am 06. Juni 2017, 15:08:53
Der Begriff Dunkle Materie oder dark matter ist etwas irreführend.

Tatsächlich handelt es sich um Materie, die durch ihre schwere Masse bzw. Gravitationswirkung und die daraus folgernde Krümmung des Raumes, und nur durch diese, meßbar wird, oder werden sollte.

Sehr gut hat Lisa Randell in ihrem Buch "Warped Passages: Unraveling the Mysteries of the Universe's Hidden Dimensions" die quantenmechanische Ableitung der Dunklen Materie beschrieben.

Das Buch gibt es u.a. hier: https://www.amazon.de/Warped-Passages-Unraveling-Mysteries-Dimensions/dp/0060531096/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1496754169&sr=8-1&keywords=Warped+Passages%3A+Unraveling+the+Mysteries+of+the+Universe%27s+Hidden+Dimensions (https://www.amazon.de/Warped-Passages-Unraveling-Mysteries-Dimensions/dp/0060531096/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1496754169&sr=8-1&keywords=Warped+Passages%3A+Unraveling+the+Mysteries+of+the+Universe%27s+Hidden+Dimensions)


 
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Prodatron am 14. Juni 2017, 18:13:23
Neuer Beitrag von Harald Lesch zum Thema "Dunkle Materie":
https://www.youtube.com/watch?v=xi-vvvM2XR8 (https://www.youtube.com/watch?v=xi-vvvM2XR8)

Stichwörter sind: Neutralinos und "zuviel Gammastrahlung in der Milchstraße und den umliegenden Zwerggalaxien gemessen".
So ganz verstanden hab ich das Fazit jetzt aber nicht.
Sind jetzt die Neutralinos die DM? Da diese ihre eigenen Antiteilchen sind, vernichten sich allerdings ständig selbst (und erzeugen somit die zuviel gemessene Gammastrahlung), weshalb sie ja dann immer weniger werden müßten.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: stillesWasser am 14. Juni 2017, 22:32:24
Naja also die Argumentation ist insgesamt ein bisschen dünn.

Zusammengefasst geht sie (zumindest laut dem Video, ich kenne die dazugehörigen Paper nicht, schade dass auch nichts bei dem Video genannt wird) so, dass man in in der Milchstraße, einer Zwerggalaxie und am AMS auf der ISS mehr Gammastrahlung gemessen hat, als es Modelle suggerieren. Außerdem gibt es in der Teilchenphysik das Konzept der Supersymmetrie, das mehrere weitere Teilchen vorhersagt, unter anderem auch solche, die ihre eigenen Antiteilchen sind ("Majorana-Teilchen"). Und ein solches Teilchen könnte eben für einen Gammstrahlungsüberschuss verantwortlich sein, weil die Strahlung bei der Annihilation entsteht.

Meine zwei großen Probleme mit dieser Beweisführung sind, dass 1. solche inklusiven Simulationen aller möglichen Strahlungsquellen immer sehr gefährlich sind, weil es nahezu unmöglich ist, den Einfluss eventueller, noch nicht bekannter Phänomene auszuschließen. Das ist vor allem dann kritisch, wenn das gesuchte Signal nicht ein schmaler Peak sondern ein allgemeiner Überschuss ist. Und 2. sagt die Supersymmetrie einige weitere Teilchen voraus, die man eigentlich am LHC schon gefunden haben sollte (was auch die eigentlichen Ziele des LHC sind, Higgs war eher eine Selbstverständlichkeit). Leider hat die Supersymmetrie aber so viele Parameter, das sie quasi keine konkreten Vorhersagen liefern kann. Die Theorie kann ohne weiteres an einen Fund oder Nichtfund angepasst werden. Deswegen reicht es nicht, nur ein "passendes" Teilchen zu finden sondern man würde mehrere benötigen, die alle durch das gleiche Set an Parametern vorhergesagt werden, um die SuSy wirklich als Modell zu akzeptieren.



Zu deiner Frage, ob es dann immer weniger Neutralinos geben müsse, wenn sie anihilieren: Nein, denn sie können genauso auch wieder aus einem Photon entstehen. Das ist übrigens das, was auch mit Elektronen und Positronen andauernd passiert.
Oder als anderes Beispiel: Einige Beschleuniger sind elektron-Positron-Beschleuniger. Man schießt also mit viel Energie Elektronen auf Positronen. Diese löschen sich gegenseitig aus und es entsteht stattdessen ein Photon mit der passenden Energie. Und aus diesem Photon entstehen dann stochastisch wieder Materie-Antimaterie-Paare der verschiedensten Sorte. Allerdings ist hier die mit Abstand häufigste Reaktion, dass einfach wieder ein Elektron und ein Positron entstehen.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Prodatron am 15. Juni 2017, 00:22:14
Danke für Deinen Beitrag!
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)

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?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: stillesWasser am 15. Juni 2017, 11:08:16
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  ::) ).
Im Bezug zur Dunklen Materie bietet die Susy eine Möglichkeit, in der sich dunkle Materie ohne eine neue fundamentale Kraft beschreiben lässt, was eine gewisse Eleganz hat. Andererseits gibt es auch andere Konzepte für dunkle Materie, die zwar mindestens eine weitere Kraft benötigen, dafür elegant andere bekannte Probleme lösen. Und für die Suche danach sind teilweise relativ geringe Energiebereiche geeignet (GeV Skala). Deshalb bin ich immer wieder verwundert, wie wenig Beachtung solche Ideen sowohl in der Öffentlichkeit als auch unter Teilchenphysikern bekommen.

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.
Wers genau wissen will: Mögliche Feynman Diagramme findet man in Abb. 1. hier: https://cds.cern.ch/record/329057/files/9706538.pdf (https://cds.cern.ch/record/329057/files/9706538.pdf)
Zu deiner Frage: Die Masse ist kein Problem und auch das Verhältnis zur Protonmasse nicht. Die Skala reicht aktuell schon von meV (10^-3) Bereich bei Neutrinos zu ca. 170 GeV (10^9) des Top-Quarks, also über 12 Größenordnungen. Und bereits das Top-Quark ist ca. 170x schwerer als ein Proton. Große Differenzen sind also bereits jetzt bekannt und mathematisch auch kein Problem. Es gibt sogar Theorien, die eine "Wüste" prophezeien und behaupten, dass man zwischen der jetzigen Energieskala und ca. 10^25 eV keine neuen Teilchen findet sondern erst dahinter wieder. Letztendlich würde das behaupten, dass man wohl intergalaktische Beschleuniger benötigen würde, um auf solche Energieskalen zu kommen  ;D
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Gertrud am 01. März 2018, 11:37:17
Hallo Zusammen,

Die Suche nach den ersten Sternen ermittelte vermutlich ein Signal der "Dunkle Materie".

Astronomen haben möglicherweise, wenn auch indirekt, das allererste Sternenlicht im Universum entdeckt, plus einige neue Beweise über die Eigenschaften der Dunklen Materie. Die Suche nach dern ersten Sternen liefert möglicherweise den ersten direkten Beweis, dass Dunkle Materie existiert und dass sie aus Partikeln mit geringer Masse besteht. Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Prof. Judd Bowman von der Universität von Arizona  stießen unerwartet über "Dunkle Materie", den geheimnisvollsten Baustein des Weltraums, während er laut einer Studie versuchte, die ersten Sterne im Universum durch Radiowellensignale zu entdecken Diese Woche wurde der Artikel in Nature veröffentlicht.

Das Signal, das von einem neuartigen Radioteleskop EDGES (Experiment to Detect Global EoR Signature). aufgezeichnet wurde, stammt aus 180 Millionen Jahren nach dem Urknall.
Der EDGES-Bodenradiometer, CSIROs Murchison Radio-Astronomy Observatory in Westaustralien.
Credit: CSIRO Australien

Die EDGES-Projektgruppe hat die Radioantenne in einem abgelegenen Teil der australischen Wüste aufgebaut, um TV- und FM-Signale zu vermeiden, und immer wieder Tests durchzuführen und immer neu zu kalibrieren, um dieses winzige kosmische Signal herauszukristallisieren. Prof. Bowman und Kollegen berichteten über die Detektion eines Radiowellensignals mit einer Frequenz von 78 Megahertz. Die Breite des beobachteten Profils stimmt weitgehend mit den Erwartungen überein, aber sie fanden auch, dass sie eine größere Amplitude (entsprechend der tieferen Absorption) als sie vorhergesagt hatten, was darauf hinweist, dass das ursprüngliche Gas kälter als erwartet war.
Nach der Aussage von Prof. Barkana weißt dieses überraschende Signal auf die Präsenz von zwei Akteuren hin, den ersten Sternen und der Dunklen Materie.  Die ersten Sterne im Universum schalteten das Funksignal ein, während die dunkle Materie mit der gewöhnlichen Materie kollidierte und sie abkühlte. Das extra kältere Material erklärt das starke Funksignal.

Prof. Barkana sagt voraus, dass die Dunkle Materie ein sehr spezifisches Muster von Radiowellen erzeugt, die mit einer großen Anzahl von Radioantennen detektiert werden können. Ein solches Array ist das SKA, das größte derzeit im Bau befindliche Radioteleskop der Welt. Eine solche Beobachtung mit dem SKA würde bestätigen, dass die ersten Sterne tatsächlich Dunkle Materie enthüllten.

Wenn es bestätigt wird, ist ihr Signal, ein gezackter kleiner Absorptionseinbruch in einem breiten Radiospektrum, die entfernteste astronomische Beobachtung, die jemals gemacht wurde, abgesehen von dem kosmischen Mikrowellenhintergrund selbst.


Die Muster von Radiowellen am Himmel, verursacht durch die Kombination der Strahlung der ersten Sterne und der Wirkung der Dunklen Materie. Blaue Regionen sind solche, in denen die Dunkle Materie die gewöhnliche Materie am stärksten abkühlt. Wenn in den nächsten Jahren ein ähnliches Muster mit neuen Radioteleskopen bestätigt wird, haben die ersten Sterne die Dunkle Materie aufgedeckt.
Kredit: Prof. Rennan Barkana.

Wie waren die ersten Sterne? Wann haben sie das Universum erleuchtet? Nach 12 Jahren experimenteller Arbeit hat ein Team von Wissenschaftlern die Signale der frühesten Sterne im Universum entdeckt.
 
https://www.youtube.com/watch?v=wU6KXoO0NEE (https://www.youtube.com/watch?v=wU6KXoO0NEE)

Quellen:
https://www.aftau.org/news-page-astronomy--astrophysics?&storyid4699=2382&ncs4699=3 (https://www.aftau.org/news-page-astronomy--astrophysics?&storyid4699=2382&ncs4699=3)
https://www.npr.org/sections/thetwo-way/2018/02/28/588833582/did-dark-matter-make-the-early-universe-chill-out (https://www.npr.org/sections/thetwo-way/2018/02/28/588833582/did-dark-matter-make-the-early-universe-chill-out)
https://blogs.scientificamerican.com/observations/a-potentially-game-changing-message-from-the-dawn-of-time/ (https://blogs.scientificamerican.com/observations/a-potentially-game-changing-message-from-the-dawn-of-time/)
http://www.nature.com/articles/nature25791 (http://www.nature.com/articles/nature25791)

Mit den besten Grüßen
Gertrud
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Lumpi am 01. März 2018, 18:48:51
...während die dunkle Materie mit der gewöhnlichen Materie kollidierte und sie abkühlte.

Was auch bedeuten würde, dass es eine vom Standardmodell abweichende Wechselwirkung zwischen gewöhnlicher und Dunkler Materie geben muss.
https://www.nzz.ch/wissenschaft/ein-lebenszeichen-der-ersten-sterne-ld.1361588 (https://www.nzz.ch/wissenschaft/ein-lebenszeichen-der-ersten-sterne-ld.1361588)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: James am 24. März 2018, 10:58:42
Ein recht lockerer, amüsanter Beitrag über den Dunkle Materie Kandidaten Axionen auf "Urknall, Weltall und das Leben" in der Reihe "Cafe & Cosmos" von Stefan Knirck:
https://urknall-weltall-leben.de/component/k2/item/451-dunkle-materie-axionen-und-mikrowellen-1-2-cafe-kosmos-stefan-knirck.html (https://urknall-weltall-leben.de/component/k2/item/451-dunkle-materie-axionen-und-mikrowellen-1-2-cafe-kosmos-stefan-knirck.html)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Enki am 24. März 2018, 13:12:01
Vielen Dank James!  :)

Mit diesem Thema habe ich mich vor einigen Jahren im Zusammenhang mit der Gravitation, deren Mechanismus bis heute nicht eindeutig geklärt ist, beschäftigt. Ich hoffe, es gibt für mich neue Infos und Denkansätze.

Ich habe gleich bei youtube "Urknall, Weltall und das Leben" abonniert.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 29. März 2018, 09:45:22
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)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: KlausLange am 29. März 2018, 16:40:59
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)

Wirklich interessant, zumal dadurch alternative Gravitationstheorien ausgeschlossen werden, wie der Artikel auch schön erklärt!
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 30. März 2018, 12:53:06
Ja, das Phantom zeigt sich langsam. Vielleicht lassen sich ja verschiedene Anteile von Galaxien ermitteln?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Schillrich am 20. August 2018, 07:21:08
Hier ein Sachstand zu den Kandidaten:
(https://imgs.xkcd.com/comics/dark_matter_candidates.png)
Quelle: xkcd, https://xkcd.com/2035/ (https://xkcd.com/2035/)

Sehr schön, das da am rechten Rand :).
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: MpunktApunkt am 20. August 2018, 10:03:52
Sehr schön, das da am rechten Rand :).

Hallo,

die Erklärung mit den Orbitallinien fand ich auch am Besten. ;) Wobei die Erklärung im Titeltext zu dem Bild auch sehr gut klingt:

"Meine [Randalls] Theorie ist, dass die Dunkle Materie eine dünne Schmutzschicht ist, die das ganze Universum bedeckt und wir es nur deshalb nicht bemerkt haben, weil wir seit Äonen nicht mehr ordentlich sauber gemacht haben."  ;D ;D
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: MillenniumPilot am 20. August 2018, 11:16:41
Dann sind wir wohl doch allein im Universum, wenn sonst niemand sauber macht.  :-[
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: MpunktApunkt am 20. August 2018, 11:32:38
Dann sind wir wohl doch allein im Universum, wenn sonst niemand sauber macht.  :-[

Dabei gibts doch die hier.
(https://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up066606.jpg)
 ;D
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Klakow am 23. August 2018, 08:33:07
Oh man, das wird ein harter Tag im Büro, jedes mal wenn ich mir das Bild von dir vorstelle werde ich zumindest  schmunzeln und kein Kollege weiß warum.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: aasgeir am 14. Januar 2019, 16:27:43
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/)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: tobi am 14. Januar 2019, 16:37:10
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/)

Weder Weicheier noch Machos.  ;D
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 14. Januar 2019, 17:08:34
Hallo,

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/)

Na, da hat es wohl nur mit der Übersetzung ins Deutsche eine Weile gedauert. Wir hatten die MiniBooNE Pressemitteilung schon im September diskutiert:
Siehe "Neues vom Fermilab" (https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=9726.msg432177#msg432177).
In anderen Experimenten wurde das bisher nicht beobachtet, was die Kollegen von MiniBooNE da berichten.

Gruß
Volker

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: KlausLange am 04. April 2019, 21:07:25
Neue Studie belegt eindrucksvoll, dass Dunkle Materie nicht aus primordialen Schwarzen Löchern bestehen kann.

Ausführlich erklärt von pro-physik.de (https://www.pro-physik.de/nachrichten/dunkle-materie-besteht-nicht-aus-schwarzen-loechern).
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 09. April 2019, 17:02:13
Neue Studie belegt eindrucksvoll, dass Dunkle Materie nicht aus primordialen Schwarzen Löchern bestehen kann.

Ausführlich erklärt von pro-physik.de (https://www.pro-physik.de/nachrichten/dunkle-materie-besteht-nicht-aus-schwarzen-loechern).
Es gibt eine Lücke für schwarze Löcher mit einer Masse zwischen 10exp-6 und 10exp-11 Sonnenmassen.
Der Erdmond hat eine Masse in der Größenordnung von 10exp-7 Sonnenmassen.

Die bereits diskutierte Möglichkeit von solchen schwarzen Löchern als DM ist somit nicht vom Tisch. Nur ober- und unterhalb dieser Massegrenzen, kann man SLs als DM ausschließen.

Allerdings wäre völlig offen, wie SLs solcher Massen entstanden sein könnten. Keine Idee dazu bisher.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 10. April 2019, 08:09:41
Allerdings wäre völlig offen, wie SLs solcher Massen entstanden sein könnten. Keine Idee dazu bisher.

Vor allem müssten es sehr sehr viele solcher SLs sein, damit sie die gesamte Dunkle Materie (abzüglich bekannter DM wie Neutrinos) erklären würden.

Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 10. April 2019, 09:08:23
Mal weg von den schwarzen Löchern als Kandidaten für die Dunkle Materie.

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://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/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://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/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
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McPhönix am 10. April 2019, 09:44:25
Und da fällt mir spontan das Wyrd ein.....
 
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 10. April 2019, 11:34:07
Mal weg von den schwarzen Löchern als Kandidaten für die Dunkle Materie.

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://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/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://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/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.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 10. April 2019, 12:54:43
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.

Meine Idee beruht darauf, dass es zwei Gründe für die Dellen geben könnte. Einerseits die Dellen die die ART beschreibt, also das vorhanden sein von Masse (ob sichtbar oder unsichtbar ist egal) UND ZUSÄTZLICH der Raum von haus aus Dellen hat (auf große Skalen). Es könnte also eine intrinsische Eigenschaft des Raum sein, dass er eben nicht perfekt homogen ist.

Wenn also Masse die Dellen erzeugt und die Dellen dann Gravitation UND auch ohne Masse Dellen da sind, dann würden diese Dellen ohne Masse auch Gravitation erzeugen und wir würden die Effekte sehen, die wir sehen.


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.

Ich hab mir noch keine Gedanken dazu gemacht, wie diese Inhomogenität entstanden sein könnte und wie sie aufrecht erhalten werden könnte. Im Grunde wäre es aber das gleiche Problem wie die Inhomogenität der kosmischen Hintergrundstrahlung oder die Materie-Antimaterie-Asymetrie. Wir wissen, dass all diese Dinge da sind, aber trotzdem gibt es keine abschließende und umfassende Erklärung dafür. Aber genau diese Beispiele haben mich auch zu dieser Idee gebraucht, der Raum (oder besser gesagt die Raumzeit) könnte als intrinsische Eigenschaft nicht perfekt sein. Auch Materie- und Antimaterie hätten eigentlich vollkommen symmetrisch auftreten und zerstrahlen müssen. Auch die kosmische Hintergrundstrahlung hätte eigentlich vollkommen gleich verteilt sein müssen. Ist aber nicht so.

Deine Gedanken zur Entstehung einer möglichen Inhomogenität find ich hoch interessant. Werd drüber nachdenken...

Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: -eumel- am 11. April 2019, 07:47:48
Das ist der beste Gedanke, den ich je zum Thema gelesen habe!
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 15. April 2019, 17:03:44
Mir fällt aktuell weder eine theoretische Möglichkeit zu Verifikation, noch zur Falsifikation von Manes Hypothese ein. Wir würden damit allerdings genau das beobachten was wir beobachten: eine scheinbare ursachenlose Gravitation auf großen Skalen.
Meine Gedanken gehen dahin, ob man sowas auf kleinen Skalen irgendwie reproduzieren könnte. Oder zumindest etwas, das bei einer Expansion von Raum eine amorphe Strukturierung der der Raumzeit selbst zeigt. Zum Beispiel durch eine extrem genaue Vermessung eines in seinen Dimensionen bis auf den Bruchteil eines Atomdurchmesser bekannten Hohlkörpers, welcher vollkommen evakuiert ist.

Der Gedanke besticht wirklich. Was geschieht mit dem Raum und seinen Quantenfluktuationen, wenn er einer extremen Inflation ausgesetzt wird? Diese Fluktuationen dürften tatsächlich in extrem kurzer zeit bis auf intergalaktische Dimensionen aufgezogen werden.
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?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 15. April 2019, 18:44:30
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?

Tja, warum gibts die Inhomogenität der kosmischen Hintergrundstrahlung oder die Materie-Antimaterie-Asymetrie? Die Antwort ist die gleiche wie bei meiner Hypothese: Ich habe nicht die geringste Ahnung.  :-[

Vielleicht sind wir bei der Funktionsweise der Gravitation einfach noch nicht weit genug um hier befriedigende Antworten zu erhalten. Ich mein mit der "Funktionsweise" nicht die ART! Die ART beschreibt, wie die Gravitation "wirkt", nicht wie sie funktioniert. Ich meine mit der Funktionsweise z.B. sowas wie "Wie werden die Kräfte vermittelt?". Mir ist klar, dass Masse die Raumzeit krümmt und so Anziehung entsteht. Aber wie wird das vermittelt? Wie weiss ein zu Boden fallender Stein, das die Raumzeit so gekrümmt ist dass er zu Boden fallen muss?

Es gibt diese Idee des Gravitons. Aber einerseits wurde es bisher noch nicht gefunden, andererseits ist es z.B. mit Schwarzen Löchern nicht vereinbar. Da die ART aber offenbar Schwarze Löcher sehr gut zu beschreiben vermag (durch das EHT bestätigt), scheinen Gravitonen als Austauschteilchen nicht in Frage zu kommen.

Hm...


Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: jdark am 16. April 2019, 08:52:38
Eine unbedarfte Frage an die Experten:

Wenn man sich die Raumzeit 3 Dimensional vorstellt wie auf diesem Bild:
(https://www.fantastikum.net/nextcloud/index.php/s/33JmE7XBkJdY7Az/download)

sind die Linien von allen Seiten rund um die Kugel zusammengezogen.

Der Raum könnte in der nähe der Kugel kleiner (konzentrierter) sein.
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.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: m.hecht am 16. April 2019, 10:14:54
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)?

Das ist die Idee von Einstein, die er in der Allgemeinen Relativitätstheorie beschreibt. Das Vorhandensein von Masse krümmt die Raumzeit und eine andere Masse folgt dieser gekrümmten Raumzeit.

Oder der konzentrierte Raum ist nur eine Folge der Gravitation und das Objekt folgt, genau so wie der Raum, der Anziehung der Kugel.

Newton hat Gravitation als Kraft verstanden, ähnlich wie du das hier beschreibst. Eine Kugel übt auf eine andere Kugel AnziehungsKRAFT aus und die beiden ziehen sich an. Wie diese Kraft vermittelt wird, konnte Newton nicht sagen. Einstein hat dann aus einer AnziehungsKRAFT, eine KRÜMMUNG der Raumzeit gemacht. Anziehungskraft -so wie Newton sie verstand- gibt es in der Relativitätstheorie nicht mehr. Demnach folgen Objekte einfach der Krümmung der Raumzeit.

Wäre es also so, dass ein konzentrierter Raum nur die Folge der Gravitation ist, dann hatte es gar keine physikalische Bedeutung, dass der Raum gekrümmt ist. Es ist ja dann nur eine FOLGE der Gravitation. In der ART ist die Raumzeitkrümmung aber der GRUND für Gravitation.


Mane
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: jdark am 16. April 2019, 10:47:09
Danke!

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)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Pham am 16. April 2019, 11:11:22
Danke!

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)
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).
Diese sind aber ca. um den Faktor 10exp40 stärker als die Gravitationskraft (Größenordnung). Eine Kugel wird aufgrund der Raumzeitverzerrung nicht seine Kugelgestallt verlieren (Gezeitenkräfte sind etwas anderes).

Außer in der unmittelbaren Nähe des Ereignishorizontes schwarzer Löcher: da toppt die Gravitationskraft irgendwann alles. Am Ereignishorizont wird aufgrund der Raumzeitkrümmung sogar Kernmaterie zerrissen.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 12. Mai 2019, 15:25:55
Zum Forumbericht: https://www.raumfahrer.net/news/?10052019162517.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/?10052019162517.shtml)
Habe ich das richtig gelesen, die Simulation zeigt, daß es so sein müsste,  man kann es aber nicht entdecken, also gilt MOND?
Eine sehr gewagte Argumentation. Ist das wissenschaftlich?
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: aasgeir am 12. Mai 2019, 16:39:44
...Eine sehr gewagte Argumentation. Ist das wissenschaftlich?
Bisschen hart formuliert - ich lese das nicht so:
Modellrechnungen unter Einschluss von Dunkler Materie ergeben unterschiedliche Größen für primordiale Zwerggalaxien (mit DM) und Gezeiten-Galaxien (ohne DM).
Beobachtet wird das aber nicht: "Alle bislang gefundenen Zwerggalaxien weisen nämlich ähnliche Masse-zu-Radius-Verhältnisse auf".
Heisst für mich: Voraussage mit DM steht in diesem Fall im Widerspruch zu Beobachtungen;
MOND produziert diesen Widerspruch nicht (da Newton erst ausserhalb eines bestimmten Radius modifiziert werden muß)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Lumpi am 13. Mai 2019, 18:30:59
Zitat
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)

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)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 17. Juli 2019, 17:07:06
Er hat auch einiges Interessante dazu zu sagen:
tritonstation.com
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Volker am 18. Juli 2019, 13:27:25
Hallo,

Er hat auch einiges Interessantes dazu zu sagen:
tritonstation.com

Bisschen arrogant und egozentrisch der Kollege.

Gruss
Volker
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 18. Juli 2019, 14:31:29
Das weiss ich nicht, bin ja nur Laie. Liest man Blogs wie diesen oder Hossenfelder oder Motl denkt man sich sowieso seinen Teil.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: KlausLange am 13. August 2019, 19:24:52
Ein interessanter theoretischer Ansatz zeigt, dass die Dunkle Materie schon vor der kosmischen Inflation existiert haben kann.

Ausführlich erklärt in scinexx.de (https://www.scinexx.de/news/kosmos/ist-dunkle-materie-aelter-als-der-kosmos/).
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: 973 am 14. August 2019, 21:28:09
MOND kann man wohl schon deswegen ausschließen, weil demnach jedenfalls bei sehr großen Ausdehnungen  nicht mehr die "übliche" Proportion von Masse und Dichte also Längendichte von Räumen ( eine Elementarmasse pro Elementarlönge ) gelten würde.    Das wäre erstens deswegen grundsätzlich problematisch, weil einiges dafür spricht, daß diese Längendichte schlicht eine Eigenschaft der Dimensionen selbst ist, und sich schon daher auch über große Entfernungen bis zu ihrer Ausdehnung hin nicht ändern sollte,  zweitens weil wir trotz der bescheidenen Kenntnisse über die globale Struktur des Weltraums zumindest größenordnungsmäßig diejenige räumliche Dichte messen, die bei einem Raum von ca. 14 Mrd. LJ Ausdehnung (entsprechend dem Alter der Welt) erwarten.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Liftboy am 15. September 2019, 10:29:33
Zitat
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)

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)

Und jetzt wird in Frage gestellt, ob beide Galaxien tatsächlich keine dunkle Materie haben. All die besonderen Eigenschaften dieser ultradiffusen Galaxien sollen im Zusammenhang mit der Entfernung stehen (nach dem Motto: würden wir annehmen, die Galaxien wären näher an uns dran, wäre die gemessenen Helligkeitswerte etc völlig "normal"). Da die Entfernungsbestimmtung hier wohl eine komplizierte Sache ist, hat das hat eine andere Forschergruppe zum Anlass genommen genau das nochmal zu überprüfen. Mit 5 verschiedenen Bestimmungsmethoden. Und die kommen zu dem Schluss, das insbesondere NGC 1052-DF2 (und wohl auch DF4) gar nicht in der Nähe von NGC 1052 ist. Statt 64 Mio Lichtjahre, sollen es nun nur noch 42 Mio Lichtjahre sein. Wie oben bereits angedeutet, würde das verschiedene Messungen erklären und dunkle Materie wäre (müsste) dann doch vorhanden (sein).

Ich vermute, dass jetzt auch nochmal andere Gruppen eine Entfernungsbestimmung machen, um herauszufinden, wer denn jetzt vermutlich richtig lag.

https://www.spektrum.de/news/da-ist-sie-ja-die-dunkle-materie/1672942?utm_source=pocket-newtab (https://www.spektrum.de/news/da-ist-sie-ja-die-dunkle-materie/1672942?utm_source=pocket-newtab)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 21. Oktober 2019, 16:45:20
Rechenfehler?
https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2019/10/18/dark-matters-biggest-problem-might-simply-be-a-numerical-error/#68029e348979 (https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2019/10/18/dark-matters-biggest-problem-might-simply-be-a-numerical-error/#68029e348979)

https://arxiv.org/abs/1808.03088v2 (https://arxiv.org/abs/1808.03088v2)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: einsteinturm am 04. Dezember 2019, 09:04:18
Ich hänge mal noch eine subjektive Sichtweise dran. Die verdeutlicht ganz gut finde ich, dass das Gesamtbild möglicherweise nicht so fest steht, wie es Nobelpreise vielleicht suggerieren.
https://tritonstation.com/2019/01/28/a-personal-recollection-of-how-we-learned-to-stop-worrying-and-love-the-lambda/ (https://tritonstation.com/2019/01/28/a-personal-recollection-of-how-we-learned-to-stop-worrying-and-love-the-lambda/)

Dem Universum bin ich egal, aber die beschleunigte Expansion möchte ich gern noch zu meinen Lebzeiten beerdigt wissen.

Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Prodatron am 04. Dezember 2019, 13:34:33
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)

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://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=628.0 (https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=628.0)

Dunkle Materie, dunkle Energie wird (bislang) als Ursache für die Ausdehnung des Universums gesehen.
Dunkle Materie? Nein, absolut nicht.
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Gertrud am 04. Dezember 2019, 16:18:06
Hallo Zusammen,
die Beiträge habe ich in den Thread Dunkle Energie  verschoben. Gruß Gertrud

https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=628.0 (https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=628.0)


(…)
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://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=628.0 (https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=628.0)
Danke Prodaton, für dein aufmerksames Lesen. Gruß Gertrud
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: McPhönix am 04. Dezember 2019, 17:09:41
Dunkle Materie? Nein, absolut nicht.
Ist mir auch logischer. Aber ich dachte, auch das schon irgendwo gelesen zu haben.
Werde das korrigieren. :)
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: Rücksturz am 30. Dezember 2019, 17:18:47
Nachtrag:

"Neuer Ansatz bei der Suche nach Dunkler Materie

Mithilfe von Antimaterie wollen Forscher der Dunklen Materie auf die Spur kommen. Eine Pressemitteilung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz."

Weiter in der Pressemitteilung:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/13112019222251.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/13112019222251.shtml)

Viele Grüße
Rücksturz
Titel: Re: Dunkle Materie
Beitrag von: aasgeir am 03. Januar 2020, 19:08:18
Interessanter Blog-Beitrag von Sabine Hossenfelder zu der Möglichkeit, dass "Dunkle Materie" nur ein Artefakt der unkorrekten Anwendung der (nichlinearen) Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie sein könnte (mit mittlerweile über 200 Kommentaren) :
(englisch)

" What if we are just using the wrong equations? "

http://backreaction.blogspot.com/2019/10/dark-matter-nightmare-what-if-we-just.html (http://backreaction.blogspot.com/2019/10/dark-matter-nightmare-what-if-we-just.html)