Dunkle Materie

Peter0167 schrieb:So, jetzt habe ich mich mal durch den spannenden Artikel durchgearbeitet, den ich oben verlinkt habe (unten auf "Gratis-Download" klicken!)

Dazu gibt es auch einen aktuellen (01.02.2018) Folgeartikel: Spektrum - Ärger für das Standardmodell

Hier noch ein Link von 20min.ch über Oliver Müller von der Uni Basel der an dem Bericht von Science mitgewirkt hat. Falls dies jemand gepostet hat, bitte löschen (habe es jedenfalls nicht gefunden im Thread)

http://www.20min.ch/schweiz/basel/story/Gibt-es-Galaxien-nicht-so--wie-wir-bislang-dachten--25436564

gruss

@eidexe
Nur fünf Einträge über deinem findet sich meiner mit einer zentralen Aussage:
"Völlig schwachsinnig ist es allerdings, zu versuchen physikalische Theorien der heutigen Zeit in einem Video zu zerhacken. Das geht nun mal nur über Mathematik und zwar über ziemlich komplizierte. Einfach an die Anschauung zu appellieren funktioniert nicht..."
Und nun sag mir mal bitte wo in deinem 5min Video auch nur ein Hauch Mathematik versteckt ist...
@hawak
Nichts in dem von dir verlinkten, zweifelsohne interessanten Artikel widerspricht dem was ich geschrieben habe. Nun müssen eben die Modelle (mal wieder) verfeinert werden, damit sie zu den Beobachtungen passen. So funktioniert nun mal wissenschaftliches Arbeiten. Ein Physiker, der behauptet das gegenwärtige Standardmodell beschreibt EXAKT das Universum lügt. Aber zeig mir mal wer das behauptet hat...

Neuigkeiten zum Thema.
Allerdings muss die Beobachtung noch bestätigt werden. Interessant ist das Instrument mit dem die Daten gewonnen wurden.

Astronomen messen Licht der allerersten Sterne im Universum

Beobachtungen deuten darauf hin, dass Sterne schon 180 Millionen Jahre nach dem Urknall auftauchten. Sie könnten Antworten auf die Dunkle Materie liefern.

https://mobile2.tagesanzeiger.ch/articles/5a973ef5ab5c377ecf000001

Der YouTuber „Norman Investigativ“ stellt die beiden Wissenschafter, die Dunkle Materie in Frage stellen, in Frage und zeigt, wo sich die beiden irren.

Dunkle Materie - Endgültig widerlegt ?!

Externer Inhalt
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Ist ja lustig, im letzten Jahr hat der gute Norman noch selbst die DM in Frage gestellt.

Beitrag von Peter0167 (Seite 20)

Wenn es stimmt, was du da sagst, dann hat er wohl was gegen Konkurenz :D

Bin heute leider zu müde, ich schaue mir sein neues "Werk" dann morgen an ... Gute Nacht.

Das ist in der Tat eine Überraschung:

Astronomie: Erste Galaxie ohne Dunkle Materie entdeckt

Dunkle Materie ist unsichtbar, doch dachte man, in jeder Galaxie komme sie vor. Eine nun erspähte Zwerggalaxie widerlegt das – und somit alternative Gravitationstheorien.

http://www.msn.com/de-de/nachrichten/wissenschaft/astronomie-erste-galaxie-ohne-dunkle-materie-entdeckt/ar-BBKPrAK?li=BBqg6Q9&ocid=TSHDHP

Dennoch würde ich noch nicht sagen, daß das nun bereits das endgültige Ende sämtlicher alternativer Modelle wie MOND, TeVeS oder STVG sein muss. Aber da Dunkle Materie auch in Größenordnungen von Galaxien offenbar nicht in jedem Fall an "normale" Materie gekoppelt ist...

Die Forscherinnen und Forscher vermuten, dass die Entstehungsgeschichte des Sternsystems für die Abwesenheit von Dunkler Materie verantwortlich ist. Normalerweise bilden sich zunächst Verdichtungen aus Dunkler Materie, in denen sich dann normale Materie ansammelt, aus der Sterne entstehen. NGC 1052-DF2 könnte dagegen aus Gas entstanden sein. Und zwar entweder aus einem, das bei einer Galaxienkollision ausgestoßen wurde, oder aus intergalaktischem Gas, das von der Strahlung eines Quasars zusammengeschoben wurde. Beide Möglichkeiten werden in der Arbeit diskutiert.

...und trotz der Möglichkeit, daß auch eine kosmische Katastrophe innerhalb der jungen Galaxie einen Großteil ihrer Sterne und Dunklen Materie einst ausschleuderte nicht ausgeschlossen werden kann, dürften Befürworter die eher Modelle einer Modifikation des Gravitationsgesetzes bevorzugen es mit dieser Entdeckung zumindest nicht einfacher haben.

Großer Dämpfer für die SL-Hypothese, jedenfalls scheint sie nach einer aktuelle Studie inzwischen sehr unwahrscheinlich zu sein:

Schwarze Löcher sind wohl aus dem Rennen

Besteht die Dunkle Materie in Wahrheit aus Schwarzen Löchern? Der Gedanke erfuhr in den vergangenen Jahren großen Auftrieb - nun versetzt ihm eine Studie jedoch einen schweren Schlag.

(...)

Eine neue Studie versetzt der Hypothese jetzt allerdings einen schweren Schlag. Miguel Zumalacárregui und Uroš Seljak von der University of California in Berkeley haben mit einer kreativen Methode nach Schwarzen Löchern gesucht – und bei Weitem nicht genügend gefunden, wie sie im Fachmagazin »Physical Review Letters« berichten. Schwarze Löcher können demnach maximal 40 Prozent der Dunklen Materie erklären. Man bräuchte also nach wie vor neue Elementarteilchen oder andere Gesetze der Schwerkraft, um das Rätsel zu lösen.

Zumalacárregui und Seljak haben in ihrer Studie das Licht von 1300 Supernovae vom Typ »1a« ausgewertet. Die gewaltigen Ereignisse gehen vermutlich stets auf dieselben astrophysikalischen Prozesse zurück, so dass ihre Leuchtkraft ungefähr gleich ist. Die Astrophysiker aus Berkeley haben nun untersucht, ob einige der Explosionen deutlich heller erscheinen, weil gerade ein Schwarzes Loch vor ihnen vorüberzieht. In diesem Fall müsste der Materiehaufen das Licht der Supernova wie eine Linse bündeln, Experten sprechen vom »Gravitationslinsen«-Effekt. Die Forscher fanden jedoch keine entsprechenden Ereignisse in ihrem Datensatz. Dabei hätte es sie laut Computersimulationen eigentlich geben müssen, wenn Schwarze Löcher weit häufiger sind als vermutet.

https://www.spektrum.de/news/schwarze-loecher-sind-wohl-aus-dem-rennen/1596340

Zumindest dürfte das Beispielsweise der Suche nach den so "lichtscheuen" hypothetischen Elementarteilchen neuen Auftrieb geben.

Astronomen entdecken neue Methode zur Kartierung der Dunklen Materie

Jetzt jedoch haben Mireia Montes von der Yale University und Ignacio Trujillo vom Astrophysikalischen Institut der Kanaren eine Methode entdeckt, mit der sich die Verteilung der Dunklen Materie viel genauer und leichter als bisher ermitteln lässt. „Wir haben einen Weg gefunden, Dunkle Materie zu ’sehen'“, sagt Montes. Der große Vorteil: Benötigt werden dafür keine Spezial-Spektrografen oder besondere Röntgenobservatorien. Es reichen hochaufgelöste Aufnahmen optischer Teleskope wie beispielsweise vom Hubble-Weltraumteleskop.

Licht „heimatloser“ Sterne als Kartierungshelfer
Das Geheimnis der neuen Methode liegt im sogenannten Intracluster-Licht. Dieses schwache Glimmen entsteht, weil durch Schwerkraft-Wechselwirkungen von nahen Galaxien in einem Cluster immer wieder Sterne aus ihren Heimatgalaxien herausgeschleudert werden. Diese heimatlosen Sterne bewegen sich frei zwischen den Galaxien umher und sind auf ihren Bahnen dem intergalaktischen Gravitationseinflüssen im Cluster ausgesetzt.

Und genau das ist der Clou: „Die Dunkle Materie und diese freischwebenden Sterne folgen exakt den gleichen Schwerkrafteinflüssen“, erklärt Montes. Beide werden von den Gravitationsgradienten im Galaxienhaufen auf bestimmte Bahnen gezogen und an bestimmten Stellen konzentriert. „Das Intracluster-Licht zeigt uns dadurch genau, wie die Dunkle Materie verteilt ist“, so die Astronomin.


„Große Bedeutung für die Astronomie“
Wie präzise diese Kartierung mittels Intracluster-Licht ist, haben die Forscher an sechs Galaxienclustern getestet. Dort verglichen sie ihre aus dem Sternenlicht abgeleitete Kartierung der Dunklen Materie mit der schon zuvor mittels Röntgenbeobachtungen und Massenmodellen ermittelten Verteilung. Das Ergebnis: Das Intracluster-Licht bildete die Massenverteilung und damit auch die Verteilung der Dunklen Materie in diesen Clustern sogar genauer ab als die früheren Kartierungen.

https://www.scinexx.de/news/kosmos/verlorene-sterne-verraten-dunkle-materie/

Mich wundert das hier zu dem Thema noch nichts geschrieben wurde und mir war bis vor ein paar tagen der Begriffauch noch nicht bekannt.

Man vermutet dass es im frühen Universum sogenannte "dunkle Sterne" gab. Diese bestanden ebenfalls aus Wasserstoff und Helium, erzeugten aber ihre Energie im Inneren nicht durch Kernfusion sondern durch dunkle Materie.

Gibt auch einen Wiki-eintrag:

Wikipedia: Dunkler Stern

Soweit ich es verstanden habe erfolgt die Energiegewinnung über WIMP's (schwach wechselwirkende massereiche Teilchen), die ihre eigenen Antiteilchen sein können und beim Aufeinanderprallen sehr viel Energie Freisetzen.
Man schätzt die Größe dieser Sterne auf ca. 10 Astronomische Einheiten, was natürlich gigantisch ist.

Diese Sterne könnten theoretisch soweit anwachsen (Supermassereiche Dunkle Sterne), dass sie eine Masse von 100 Millionen Sonnenmassen erreichen und eine Leuchtkraft von bis zu 10 Mrd. Sonnenleuchtkräften...irre.

Damit bieten sie auch eine Erklärung für die Entstehung von Supermassiven schwarzen Löchern, da sie nach ihrem "Ausbrennen" augenblicklich zu so einem "Riesen-SL" werden würden.

Frage, kann es nicht theoretisch sei dass solche Sterne (wenn es sie denn gegeben hat) heutzutage doch noch vereinzelt existieren, da es ja ein paar Sterne dieser Größe tatsächlich gibt? bspw. VY Canis Majoris Wikipedia: VY Canis Majoris

Ist denn so eine Art der Energiegewinnung prinzipiell denkbar? bzw. wären solche Riesigen Sterne auch mit reiner Kernfusion möglich?

in dem Wiki-Artikel stehtauch dass solche Objekte in Reichweite des neuen James-Webb-Weltraumteleskop lägen. Es bleibt also spannend.

Mich wundert das hier zu dem Thema noch nichts geschrieben wurde

Häää ?

dass sie eine Masse von 100 Millionen Sonnenmassen erreichen und eine Leuchtkraft von bis zu 10 Mrd. Sonnenleuchtkräften

Inwiefern ist das noch 'Dunkel' ?

ICh bin ja auch nur ein Troll.. aber das ist schon ein bischen zu Alternativ oder nicht ?!

Bitte mehr davon, @Peter0167 intersessiert sich für sowas.

subgenius schrieb:Bitte mehr davon, @Peter0167 intersessiert sich für sowas.

Tue ich nicht. "Alternativen" sind nicht mein Ding, ich orientiere mich eher am Stand der Wissenschaft. Der Wert von alternativen Hypothesen wird oft überschätzt, wie man am Beitrag des Kollegen knopper sehen kann. Einer seiner (fast)-Namensvetter, Karl Popper, hat es einmal sehr schön auf den Punkt gebracht ... er stellte nämlich fest, dass ein hypothetischer Sachverhalt weder durch den Mangel an Alternativen "bewiesen"- noch durch eine Vielzahl von Alternativen widerlegt werden könne.

Entscheidend ist einzig und allein die Falsifizierung durch das Experiment!


Das wird leider viel zu oft vergessen, daher habe ich es noch mal extra fett hervorgehoben. Nun aber zurück zum hypothetischen "Dark Star". Eine Sache fiel mir da sofort auf, und das ist dieser unglaublich schlechte Wiki-Artikel, der sollte unbedingt noch mal grundlegend überarbeitet werden. Knopper hat aus diesem Artikel offenbar die hypothetische Größe dieser hypothetischen Sterne herausgelesen...

knopper schrieb:Man schätzt die Größe dieser Sterne auf ca. 10 Astronomische Einheiten

Keine Ahnung, auf was man die Größe tatsächlich schätzt, im Artikel wird dazu jedenfalls keine Angabe gemacht...

Simulationsrechnungen lassen vermuten, dass dunkle Sterne die fotometrischen und spektroskopischen Eigenschaften von Riesensternen zeigen mit einem Durchmesser von circa 10 astronomischen Einheiten bei einer Oberflächentemperatur von 10.000 Kelvin

Da steht, dass die fotometrischen und spektroskopischen Eigenschaften
der simulierten hypothetischen "Dunklen Sterne" mit denen realer Sterne einer Größe von 10 AE vergleichbar wären. Über mögliche Größeordnungen Dunkler Sterne wird kein einziges Wort verloren. Die könnte beliebig sein, da die Energieumwandlung bei Dunklen Sternen offenbar auf gänzlich andere Art und Weise erfolgt, und keinerlei Vergleichsmöglichkeiten existieren.

Abgesehen davon mangelt es dieser Hypothese nach meinem Empfinden erheblich an Plausibilität. Mal angenommen, die Dinger wären wirklich so groß, und der DM Anteil läge wirklich nur bei 0,1%, wieso zum Teufel sollte es dann ausgerechnet bei solchen "Brocken" nicht zu Fusionsprozessen kommen? Wie bei allen anderen Sternen haben wir es ebenso mit Wasserstoff und Helium zu tun, gemäß den Naturgesetzen hat das Zeugs unter den entsprechenden Bedingungen nun mal zu fusionieren. Ein Stern kann sich nicht einfach mal querstellen, so nach dem Motto: "Och nö, ich hab kein Bock auf Fusion, ich bleib dunkel und annihiliere lieber hypothetische Wimps"

knopper schrieb:Frage, kann es nicht theoretisch sei dass solche Sterne (wenn es sie denn gegeben hat) heutzutage doch noch vereinzelt existieren, da es ja ein paar Sterne dieser Größe tatsächlich gibt?

Hier würde ich zunächst mal mit ein paar grundlegenden Überlegungen beginnen wollen, wobei ich dazu sagen muss, die beziehen sich alle auf uns bekannte Arten von Sternen. Inwiefern die Beobachtungen auf hypothetische Sterne übertragbar sind, deren Energieumwandlung auf einem gänzlich anderen Prinzip beruhen soll, vermag ich nicht wirklich zu beurteilen.

Sterne sind Gleichgewichtssysteme, die sich einerseits über den thermischen Druck von innen, und andererseits über den zum Massenzentrum gerichteten Gravitationsdruck stabilisieren. Bei fusionsbasierten Sternen kommt es also tatsächlich mal auf die Größe an, oder besser gesagt auf die Masse, denn die bestimmt sowohl den Gravitationsdruck, wie auch die Fusionsrate im Kern.

Große massereiche Sterne existieren nur wenige Millionen Jahre, weil sie ihren Brennstoff im Kern viel schneller verbrennen als kleine masseärmere Sterne. Ein mittlerer Stern wie unsere Sonne verbringt ca. 10 Milliarden Jahre auf der sog. Hauptreihe, Zwergsterne hingegen können das deutlich länger.

In der Frühphase des Universums entstanden sehr viele, und auch große Sterne. Die ersten großen Sterne sind wie gesagt sehr schnell vergangen, haben aber einen großen Anteil daran, dass das Universum mit schweren Elementen jenseits vom Helium angereichert wurde. Dieses Material lieferte letztlich die Grundlage für neue Sterne, aber eben auch für Planeten, die sich aus den Überbleibseln der Gasscheiben bildeten.

Wenn wir heute noch solche Riesensterne wie den von dir genannten entdecken, dann sind es jüngere Sterne der Population I. Der Theorie nach dürften die ersten Sterne, die im Universum entstanden sind, eigentlich nur aus Wasserstoff und Helium bestanden haben, weil es quasi gar nix anderes gab. Alle schwereren Elemente wurden erst in diesen sog. Population III - Sternen erbrütet. Leider haben wir bis heute keinen dieser Sterne entdecken können. Der älteste bekannte Stern besitzt bereits einen geringen Anteil an "Metallen", und gehört damit zur Population II. Leider hat sich bei der Definition von Sternenpopulationen inzwischen einiges getan, statt der ursprünglich 3 Arten ist man heute bei 5 angekommen, und es ist nicht mehr nur die Metallizität entscheidend, sondern auch das Alter. Ich finde, das macht die Sache eher unübersichtlicher.

Aber zurück zu den Dunklen Sternen. Wenn unsere Erkenntnise von den "normalen" Sternen anwendbar sind, und die Dinger wirklich so groß sind, dann sollte es heute eigentlich keine mehr geben, es sei denn, sie entstehen heute immer noch, wie andere Riesen auch. Wäre zumindest denkbar, denn die Stern-Zutaten sind ja immer noch verfügbar, allerdings haben sich die sonstigen Bedingungen im Laufe der Zeit schon etwas verändert.

Und das solls von mir auch schon gewesen sein, mein Spekulationspensum für heute ist bereits deutlich überschritten. :D

@Peter0167
Danke Peter, das war erheiternd erkenntnisreich :-)

skagerak schrieb:Danke Peter, das war erheiternd erkenntnisreich :-)

Disclaimer: was die Heiterkeit angeht, da sehe ich in Bezug auf die Nutzung meiner Beiträge keine Probleme. Aber wenn es um Erkenntnisse geht, da rate ich bei meinem laienhaften Gebrubbel doch eher zur Vorsicht, denn das kann genausogut auch absoluter Quatsch sein. Jegliche Haftung diesbezüglich wird hiermit ausgeschlossen!

Peter0167 schrieb:Jegliche Haftung diesbezüglich wird hiermit ausgeschlossen!

Keine Sorge, im Falle eines Irrtums werde ich dich nicht Belangen, und es wird sicher jemand dann korrigieren ;-)

@Peter0167

Das alles sowieso nur spekulativ ist, wie du so schön anführst, ist ja richtig...erst recht wenn es um dunkle Materie geht, wo ja nun immer noch nicht ganz ausgeschlossen werden kann ob es sie überhaupt gibt. Ich weiß sie wurde erstmal durch Vera Rubin nachgewiesen, und stelle das auch alles gar nicht in Frage, ...aber darum soll es jetzt nicht gehen

Aber wie gesagt das neue James-Webb-Weltraumteleskop könnte hier durchaus Aufschluss bzw. einen realen Beweis bringen...natürlich auch noch Spekulation, da ja das Teleskop noch lange nicht einsatzbereit ist, ich weiß.

Dann noch mal zu normalen Sternen, also die "nur" über Fusion funktionieren. Wären hier theoretisch Massen von einigen Mio Sonnenmassen möglich, oder ist das auch tatsächlich ausgeschlossen?

Frage, was würde passieren bzw. was passiert wenn ein Stern trotzdem immer mehr Masse annimmt? Sinkt dann seine Brenndauer immer weiter, weil der Fusionsprozess immer schneller abläuft, oder was passiert in so einem Fall genau?

knopper schrieb:Frage, was würde passieren bzw. was passiert wenn ein Stern trotzdem immer mehr Masse annimmt?

Wie, trotzdem? Kann ein Stern denn an Masse zunehmen, und wenn ja, wie?

skagerak schrieb:Wie, trotzdem? Kann ein Stern denn an Masse zunehmen, und wenn ja, wie?

Das passiert bei Doppelsternen ziemlich häufig:
Wikipedia: Doppelstern#Eigenschaften physischer Doppelsterne

Das Ergebnis kann z.B. eine Supernova sein:
Wikipedia: Supernova#Thermonukleare Supernovae vom Typ Ia

@Rolly22
Ah, okay, danke.
Also nur bei Doppelsternsystemen. Nicht aber bei einem einzelnen Stern.

Na ja, ein einzelner Stern ist ja (nach gegenwärtigem wissenschaftlichen Stand) zur das gravitative Zusammenziehen aus einer Materiewolke entstanden. Dabei saugt er natürlich zunächst einen grossen Teil der umgebenden Materie in sich ein, ein kleiner Rest bildet ev. noch Planeten. Bei seiner Reise durch das Weltall kann er aber durchaus noch weitere Materiewolken durchkreuzen und dabei zusätzliche Materie aufnehmen.