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Bennn0
Anmeldungsdatum: 15.01.2008
Beiträge: 35
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 Bennn0 Verfasst am: 08. Aug 2008 12:42 Titel: Frage zur Dunklen Materie |
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Meine Frage ist ob die "Dunkle Materie" nicht einfach Planetensysteme sind ohne Stern, weil dieser durch einen großen Planeten ersetzt wird. |
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mitschelll
Anmeldungsdatum: 06.12.2007
Beiträge: 362
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| mitschelll Verfasst am: 08. Aug 2008 14:25 Titel: |
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Ich habe mich mal, als absoluter Laie in Astrophysik, schlau gelesen: Solche Planetensystem gibt es wirklich. Wusste ich auch noch nicht.
Ich denke aber, dass, selbst wenn es viele socher Systeme gäbe, die Masse bei weitem nicht ausreichen würde. Dunkle Materie soll ja etwas 23% ausmachen. Gegenüber 4% der vermuteten normalen Materie. Da fehlt schon einiges.
Ich schätze, dass auch die Verteilung solcher Planetensysteme gegen deine Vermutung spricht. Diese müssten ja relativ gleichverteilt sein. Dunkle Materie scheint aber komplett anders verteilt zu sein. Hier mal ein Link dazu
Verteilung Dunkle Materie
Die zählen anscheinend auch Dunkle Energie zur Dunklen Materie.
Es gibt aber auch Vermutungen, dass die Dunkle Materie aus ganz normaler Materie bestehen könnte. Dann wohl nicht in Planetenform, sondern als Elementarteilchen. Hier ist mal ein Überblick über verschiedene Hintergründe:
Uni Bonn - Dunkle Materie. Weshalb? Wieviel? Wo?
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Es irrt der Mensch, solang' er strebt.
Johann Wolfgang von Goethe |
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romulaner?
Anmeldungsdatum: 16.11.2008
Beiträge: 10
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| romulaner? Verfasst am: 16. Nov 2008 21:10 Titel: |
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Bei einer Verschmelzung zweier Galaxien hat man "beobachtet", dass nicht sämtliche für Gravitationseffekte veranwortlichen "Stoffe" sich vermischten, wie es Sterne, Staub und Planeten taten, sondern einfach starr blieben.
Das heißt, es muss etwas geben, das durch Gravitation Kraft auf Materie ausübt, aber nicht durch die Gravitationskräfte der Materie beeinflusst wird. Und das können keine herrenlosen Planeten sein, sondern nur dunkle Materie. |
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Math
Anmeldungsdatum: 05.02.2009
Beiträge: 27
Wohnort: Vorarlberg
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| Math Verfasst am: 26. Feb 2009 14:17 Titel: |
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sorry wenn ichmich enmische aber ichhabe auch ne frage
Dunkle Materie kann man ja nicht direkt beobachten heißt das das Dunkle Materie keine Masse hat? |
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Sportsgeist
Anmeldungsdatum: 15.10.2008
Beiträge: 64
Wohnort: Duisburg
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pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
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| pfnuesel Verfasst am: 12. Apr 2009 09:32 Titel: |
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Es ist zumindest keine baryonische Masse, zu der Protonen, Neutronen und in der Astrophysik auch Elektronen gehören. Ich glaube dessen ist man sich sicher, obwohl auch baryonische Masse in Frage käme (zum Beispiel die oben erwähnten Planetensysteme ohne Stern). Allerdings hat die dunkle Materie (Materie - schon das Wort impliziert Masse) insofern Masse, dass es eine gravitative Wirkung ausübt (auf Grund dieser wurde sie ja postuliert). Doch nichts genaues weiss man. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18073
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| TomS Verfasst am: 12. Apr 2009 10:22 Titel: |
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Hey Leute; schaut doch auch mal im folgenden Forum vorbei: Abenteuer-Universum
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Gast
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| Gast Verfasst am: 12. Apr 2009 10:30 Titel: |
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Dunkle Materie hat Masse; das ist das einzige, über das sie sich zeigt (also eben kein Licht, d.h. keine el.-mag WW)
Es wird sich wohl nicht um gewöhnliche baryonische Materie handeln, da man aus der Materieverteilung in Galaxíen (abgeleitet aus den Bewegungen der Sternsysteme), schlussfolgern kann, dass sie anders verteilt ist als die uns bekannte Materie (Sternsysteme,Staub).
Insbs. scheint die Dunkle Materie aus irgendeinem Grund nicht bzw. nur weniger stark zu kumplen! Z.B. dehnt sie sich wohl wesentlich weiter über die Galaxien hinaus aus.
Man könnte dies als Indiz für "heiße" DM ansehen. Trotzdem wird heute vielfach ein Modell der sogenannten kalten DM favorisert (CDM = cold dark matter). Es gibt einige Kandidaten, die jedoch alle über das Standardmodell der Elementarteilchenphysik hinausweisen, insbs.
- Axionen (hypothetische Teilchen, die aus der Brechung einer Symmetrie der QCD hervorgehen
- Neutralinos (hypothetische, stabile, supersymmetrische Teilchen, die man evtl. am LHC zu finden erwartet) |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 12. Apr 2009 10:57 Titel: |
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Ketzerisch: Der neue Äther? :-)
mfG Franz |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18073
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| TomS Verfasst am: 12. Apr 2009 11:09 Titel: |
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nein, das wäre die dunkle Energie :-)
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Sportsgeist
Anmeldungsdatum: 15.10.2008
Beiträge: 64
Wohnort: Duisburg
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| Sportsgeist Verfasst am: 12. Apr 2009 11:56 Titel: |
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habe ich das richtig verstandne, dass die DM etwas ist, was die Galaxien zusammenhält? Denn aufgrund der hohen Geschwindigkeiten, mit denen sich z.b. unsere Milchstraße dreht, müssten aufgrund der Zentrifugalkräfte die äußeren Sternsysteme eigentlich immer weiter nach außen streben. Das tun sie aber nicht, weil irgendetwas sie zusammenhält....die DM ?!?!
Würde das nicht heißen, dass die DM seeeeeehhhr weit weg von uns ist und eben NICHT zwischen z.b.Sonne und Erde vorhanden ist? Da wurde aber doch der angebliche Äther vermutet, damit die Lichtwellen bis zu uns übertragen werden...oder nicht?
So kann ich mir das erklären, dass es keine "neuer Äther" sein kann, wie du so schön vermutet hast =)
aber eine etwas andere Frage habe ich noch: Was genau habe ich unter baryonischer Materie zu verstehen? vlt, dass es energielose Materie ist?
Ich mein, wenn dunkle Materie nicht strahlt, heißt das doch, dass sie keine Energie hat? oder vlt negative Energie? aber Masse ist doch eigentlich Energie, laut Einstein....
mmmhhh, kann aber auch sein, dass ich DM jetzt mit schwarzen Löchern verwechsle.....
wäre mal gespannt, ob meine Gedankengänge in etwa stimmen, oder ob es totaler Unfug ist, den ich mir da zusammengereimt habe :-D
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Wer versucht, in die Fußstapfen eines anderen zu treten, der kann ihn niemals überholen!
(M.Kropp)
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wishmoep
Anmeldungsdatum: 07.09.2008
Beiträge: 1342
Wohnort: Düren, NRW
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| wishmoep Verfasst am: 12. Apr 2009 12:20 Titel: |
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| Sportsgeist hat Folgendes geschrieben: | Da wurde aber doch der angebliche Äther vermutet, damit die Lichtwellen bis zu uns übertragen werden...oder nicht?
So kann ich mir das erklären, dass es keine "neuer Äther" sein kann, wie du so schön vermutet hast =) |
Der "Äther" entspringt ja einfach nur der Idee, das Schallwellenmodell auf die Lichtwellen anzuwenden. Nach der Vorstellung gab es ja dann den Äther nicht nur zwischen Sonne und Erde sondern überall, weil man ja nicht nur die Sonne sah  .
Ähnlich wie das Wellen- / Teilchenmodell in der Quantenmechanik auf unbekanntes angewandt wurde. |
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Sportsgeist
Anmeldungsdatum: 15.10.2008
Beiträge: 64
Wohnort: Duisburg
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| Sportsgeist Verfasst am: 12. Apr 2009 13:42 Titel: |
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| wishmoep hat Folgendes geschrieben: | | Nach der Vorstellung gab es ja dann den Äther nicht nur zwischen Sonne und Erde sondern überall, weil man ja nicht nur die Sonne sah . |
ja, schon klar =) es war ja nur ein Beispiel....ich wollte eigentlich nur einen Unterschied wischen Äther und DM darstellen: Äther eben überall (angeblich) und DM eben nur am Rand der Galaxie und nicht innendrin...
nur weiß ich eben nicht, ob man das so einfach sehen kann und warte mal noch auf weitere Meinungen
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18073
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| TomS Verfasst am: 12. Apr 2009 16:38 Titel: |
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| Zitat: | | habe ich das richtig verstandne, dass die DM etwas ist, was die Galaxien zusammenhält? Denn aufgrund der hohen Geschwindigkeiten, mit denen sich z.b. unsere Milchstraße dreht, müssten aufgrund der Zentrifugalkräfte die äußeren Sternsysteme eigentlich immer weiter nach außen streben. Das tun sie aber nicht, weil irgendetwas sie zusammenhält....die DM ?!?! |
Jedenfalls würden die Sterne in Galaxien ohen DM deutlich langsamer rotieren. Die Modelle zur Galaxienbildung benötigen aber - soweit ich weiß - eben falls die DM; ohne DM würde dieser Prozess wesentlich langsamer vonstatten gehen, so dass nicht erklärbar wäre, wieso es bereits mehrere Sternengenartionen gegeben hat.
| Zitat: | | Was genau habe ich unter baryonischer Materie zu verstehen? vlt, dass es energielose Materie ist? |
Normale Msterie bezieht ihre Masse zu fast 100% aus Baryonen, d.h. Protonen und Neutronen (Baryonen sind generell stark wechselwirkende Teilchen). Nicht-baryonische Materie ist dagegen extrem leicht (Proton: über 900 MeV, Elektron: nur 511 KeV; Neutrino: masselos oder wenige eV).
Dunkle Materie kann aber nicht aus Baryonen bestehen, da diese
a) an Kernreaktionen z.B. in Sternen teilnehmen würden und daher die Modelle zur Energieerzeugung in Sternen beeinflussen würden
b) Baryonen an der el-mag. WW teilnehmen, also nicht dunkel wäre
| Zitat: | | wenn dunkle Materie nicht strahlt, heißt das doch, dass sie keine Energie hat? |
Dunkle Materie trägt natürlich Energie (sie trägt zur Gravitation bei, hat also Masse und gemäß E=mc² auch Energie). Die Tatsache, dass sie nicht strahlt, bedeutet lediglich, dass sie nicht el.-mag. wechselwirkt.
| Zitat: | | und DM eben nur am Rand der Galaxie und nicht innendrin... |
Es gibt die DM wohl überall in der Galaxie, nur dass die normale Materie gegen den Rand hin schneller ausdünnt, die DM dort also überwiegt. Es gibt aber keinen Grund anzunehmen, dass sie im Zentrum der Galaxien nicht existet wäre.
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Sportsgeist
Anmeldungsdatum: 15.10.2008
Beiträge: 64
Wohnort: Duisburg
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| Sportsgeist Verfasst am: 12. Apr 2009 22:34 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Jedenfalls würden die Sterne in Galaxien ohen DM deutlich langsamer rotieren. Die Modelle zur Galaxienbildung benötigen aber - soweit ich weiß - eben falls die DM; ohne DM würde dieser Prozess wesentlich langsamer vonstatten gehen, so dass nicht erklärbar wäre, wieso es bereits mehrere Sternengenartionen gegeben hat. |
mhhh, aber richtig erklären, warum es ohne DM langsamer rotiert kannst du nicht, oder? Gerade das würde mich interessieren...kann ich mir das vorstellen wie die Reibung an der Luft, nur eben umgekehrt, dass, WENN sie dann da ist, es halt schneller rotiert?
Da fehlt mir irgendwie die Vorstellungskraft...oder dreht sich die dunkle Materie ebenfalls und zieht die Galaxie (besonders den Rand der Galaxi) quasi mit?
| Zitat: |
Normale Materie bezieht ihre Masse zu fast 100% aus Baryonen, d.h. Protonen und Neutronen (Baryonen sind generell stark wechselwirkende Teilchen). Nicht-baryonische Materie ist dagegen extrem leicht (Proton: über 900 MeV, Elektron: nur 511 KeV; Neutrino: masselos oder wenige eV). |
und wo liegt jetzt der Unterschied zwischen Protonen und Protonen über 900MeV? Damit habe ich mich noch gar nicht auseinandergesetzt, was das im einezlenen heißt....schließlich studiere ich nicht - NOCH nicht^^
| Zitat: |
| Zitat: | | wenn dunkle Materie nicht strahlt, heißt das doch, dass sie keine Energie hat? |
Dunkle Materie trägt natürlich Energie (sie trägt zur Gravitation bei, hat also Masse und gemäß E=mc² auch Energie). Die Tatsache, dass sie nicht strahlt, bedeutet lediglich, dass sie nicht el.-mag. wechselwirkt. |
hätte ich auch komisch gefunden sonst.....denn jede Masse hat doch Energie....
da werd ich mal noch ne Nacht drüber schlafen =)
Danke für eure Antworten
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18073
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| TomS Verfasst am: 13. Apr 2009 08:20 Titel: |
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| Zitat: | | mhhh, aber richtig erklären, warum es ohne DM langsamer rotiert kannst du nicht, oder? |
Doch, das ist einfach:
Die Gleichung beshcreibt die Rotation eines Objeketx der Masse m um eine Masse M. Auflösen liefert
Je größer das M ist, desto schneller rotiert das Objelt. Zu M trägt nun normale und DM bei. Mehr dazu bei Gelegenheit oder hier: Abenteuer Universum
| Zitat: | | wo liegt jetzt der Unterschied zwischen Protonen und Protonen ... |
Es handelt sich einfach um die Frage, ob die DM aus Materie bzw. Teilchen besteht, die wir kenne (Protonen, Neutronen, Elektronen) oder die wir nicht kennen bzw. deren Existenz wir nur vermuten (Axionen, Neutralinos, ...). Ich habe nur erklärt, was Baryonen sind. Wen's interessiert, über Elementarteilchen habe ich kürzlich ausführlich geschrieben: Abenteuer Universum: Elementarteilchenphysik
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18073
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| TomS Verfasst am: 13. Apr 2009 08:43 Titel: |
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Zur Erklärung:
Man beobachtet Sterne im Abstand r vom Zentrum der Milchstraße. Man bestimmt astronomisch ihre Tangential-Geschwindigkeit u(r) in Abhängigkeit vom Abstand r vom Zentrum. Dann setzt man wie üblich Zentrifugalkraft = Anziehungskraft als Kräftegleichgewicht an:
 / r = \gamma m M(r) / r^2)
Die gravitative Anziehungskraft wird dabei von des innerhalb des Bahnradius r befindlichen Masseanteils M(r) der Milchstraße ausgeübt. (man kann ausrechnen, dass die außerhalb von r befindliche Materie im Mittel keinen Beitrag leistet, also rein gravitativ "sieht" ein Stern imer nur die Massendichte, die sich innerhalb seines Bahnradius' r befindet)
 = 4\pi \int_0^r ds s^2 \rho(s))
Einsetzen liefert
 = 4\pi \gamma \int_0^r ds s^2 \rho(s))
Differenzieren nach r und Auflösen nach der Massedichte liefert
 = \frac{1}{4\pi\gamma r^2} \frac{\partial}{\partial r} \left(r u^2(r) \right))
Unabhängig davon bestimmt man nun die Massendichte aus Abschätzungen über Anzahl von Sternen, Dichte von interstellarem Staub u.ä.
Die Differenz dieser beiden Massendichten, also der Anteil der Gesamtmassendichte berechnet aus u(r) der sich nicht über diese Abschätzung erklären lässt, wird als Massendichte der DM angenommen.
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Sportsgeist
Anmeldungsdatum: 15.10.2008
Beiträge: 64
Wohnort: Duisburg
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| Sportsgeist Verfasst am: 15. Apr 2009 08:48 Titel: |
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puh, das sind ja Formeln....kann man das nicht anders erklären?^^
nee scherz, ist ja ok...aber astronomie habe ich bisher nie mit handfesten Formeln betrachtet^^
deswegen bruch ich da jetzt mal was länger zum verstehen....
vlt hast du erstmal einen guten Link, der das Themengebiet der Astronomie aufbauend erklärt, wie es im Schuluntericht zu anderen Fächern der Fall ist?
Mich interessiert das brennend, bloß habe ich in der Schule nie Untericht zu sowas gehabt....und kann deshalb mit solchen Formeln eher wenig anfangen momentan
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(M.Kropp)
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18073
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| TomS Verfasst am: 15. Apr 2009 16:19 Titel: |
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Stelle einfach deine Frage(n) unter dem o.g. Link Abenteuer Universum nochmal; wir freuen uns sehr über neue Teilnehmer - Vorkenntnisse unwichtig!
Zur Erklärung der Formeln in meinem zweiten Posting:
Zunächst betrachte ich das Kräftegleichgewicht aus Zentrifugalkraft und Gravitationskraft. u(r) ist dabei die Bahngeschwindigkeit eines Sternes bzgl. des Galaxienzentrums. Diese Bahngeschwindigkeit kann z.B. über die Rotverscvhiebung gemessen werden.
Dann muss man das Gravitationsfeld bzw. -potential einer beliebigen Massenverteilung mit gegegeben Massendichte berechnen. Diese Massendichte erhält man aus der (gemittelten) Massendichte in einer Galaxie. Es zeigt sich (ohne Beweis), dass eine kugelsymmetrische Massenverteilung immer zu Keplerellipsen führt, wobei in jedem Punkt der Bahnkurve immer nur die Massendichte zur Anziehungskraft beiträgt, die innerhalb der Bahnkurve liegt. Effektiv verhält sich also die Ansammlung an Sternen und Staub so wie ein punktförmiger Zentralkörper. Die kreisenden Sterne werden (näherungsweise) eine Kreisbahn beschreiben. Nur die Masse, die innerhalb einer Kugel mit Radius = Kreisbanh liegt, trägt zur Anziehunsgkraft bei; die außerhalb befindliche Masse trägt nicht bei (bzw. die Anziehungskräfte dieser Sterne heben sich gegenseitig weg).
Ich setze also voraus, dass die Massenverteilung der Galaxie kugelsymmetriasch ist, d.h. nur von r abhängt. Das gilt sicher in guter Näherung für die weiter inennlaufenden Sterne sowie für näherungsweise kugelförmige Galaxien. Für stark abgeplattete Galaxien (elliptische bzw. Spiralgalaxien) gelten ähnliche, etwas kompliziertere Näherungen, die ich hier aber nicht diskutiere. Es kommt ja nur auf's Prinzip an.
Ich setze die innerhalb des Banhradius r befindliche Masse M(r) in die Kräftegleichung ein und löse nach der Dichte auf. Das setzt voraus, dass ich die Bahngeschwindigkeit u(r) fürgenügend viele Sterne und genügend viele Werte r messen kann.
Auflösen erfordert die Differentation des Integrals nach der oberen Integrationsgrenze r.
Damit kann nun prinzipiell bei Kenntnis eines gemittelten u(r) die Massendichte berechnet werden. Dabei handelt es sich um die Gesamtmassendichte, d.h. um sämtliche gravitativ wirkende Objekte (Sterne, Staub, Gas, schwarze Löcher, ...)
Setzt man diese Masse in Beziehung zu der aus Galaxien- und Sternmodellen abgeleiteten Masse, so stellt man fest, dass u(r) systematisch größer ist als man aufgrund dieser Modelle erwartet. D.h. aber, dass zur Gesamtmasse noch ein Zusatzterm hinzukommt, der eben über die Modelle nicht abgedeckt ist - die sogenannte Dunkle Materie.
Gruß
Tom
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Flaxs
Anmeldungsdatum: 19.06.2006
Beiträge: 91
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| Flaxs Verfasst am: 16. Apr 2009 14:35 Titel: |
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In einer Serie zum Thema hab ich mal gehört das die Dunkle Materie sogar weitaus größer wäre als alle sichtbare Materie.
Dort wurde auch das Argument mit den Galaxien,also das die dunkle Materie die zusammenhält,erwähnt.
Ein Schwarzes loch sollte dazu nicht ausreichen,auch wenn es ein sehr großes wäre,hieß es da.
Unter diesem Link kann man diese Sendung ansehn.
(Darf man Links hier einstellen. )
Gruß
http://video.google.de/videosearch?q=hilfe+unser+universum+ist+weg&emb=0&aq=f# |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18073
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| TomS Verfasst am: 16. Apr 2009 15:50 Titel: |
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Das kosmologische Standardmodell (Lambda-CDM) besagt ggw.
- ca. 73% Dunkler Energie
- ca. 23% Dunkler Materie
- ca. 4% bekannte Materie (Sterne, Planeten, Gas, Staub)
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Sportsgeist
Anmeldungsdatum: 15.10.2008
Beiträge: 64
Wohnort: Duisburg
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| Sportsgeist Verfasst am: 17. Apr 2009 12:39 Titel: |
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danke für den Videolink =)
sehr interessant
dann werde ihc mich heute nachmittag auch mal in dem anderen Forum anmelden ;-)
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Sportsgeist
Anmeldungsdatum: 15.10.2008
Beiträge: 64
Wohnort: Duisburg
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| Sportsgeist Verfasst am: 17. Apr 2009 13:13 Titel: |
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mhhhh, mal ne Frage: gibts dann eigentlich Vakuum, wenn überall dort, wo keine Materie ist, DM sein soll?
früher als Kind wurde mir beigebracht, dass Vakuum ja "nichts" sei....noch nicht mal Luft....aber dunkle Materie ist ja etwas, auch wenn es nicht aus protonen etc. besteht......
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18073
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| TomS Verfasst am: 17. Apr 2009 13:35 Titel: |
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Ich habe im Rahmen der Elementarteilchenphysik hier einiges dazu geschrieben: http://abenteuer-universum.de/bb/viewtopic.php?f=55&t=1058 Evtl. hast du Lust, dich da einzuklinken.
Ist jedenfalls nicht so in einem Satz zu beantworten.
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Sportsgeist
Anmeldungsdatum: 15.10.2008
Beiträge: 64
Wohnort: Duisburg
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| Sportsgeist Verfasst am: 18. Apr 2009 23:49 Titel: |
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so, habe mich bei euch angemeldet =)
schöne struktur im Unterforum der elementarteilchen....wird das in anderen unterforen auch so strukturiert? lese mir die tage da mal einiges durch, denke ich....
lg
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18073
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| TomS Verfasst am: 19. Apr 2009 09:35 Titel: |
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Ich habe die Serie zu den Elementarteiclhen kürzlich erstellt. D.h. sie basiert nicht auf Fragen und ist deswegen natürloich besser struktureirt. In den meisten Foren ist es eher Frage-Antwort, also vergleichbar mit hier.
Ich möchte aber demnächst ein weiteres Thema in Anriff nehmen.
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Thesaurus
Gast
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| Thesaurus Verfasst am: 15. Jun 2011 09:28 Titel: Heisenberg und DM ? |
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Hallo zusammen,
könnte sich DM nicht hinter den Grenzen der Heisenbergschen Unschärferelation verstecken?
DM also quasi unbeobachtbar im Rahmen der elektromagnetischen, starken und schwachen Wechselwirkungen, weil z.B. ein Energiezustand viel zu kurze Zeit auftritt, aber die Masse der daran beteiligten Energie liefert einen Beitrag zur Gesamtgravitation der DM?
Gruß
Thesaurus |
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