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mindph
Anmeldungsdatum: 23.03.2015 Beiträge: 1
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mindph Verfasst am: 23. März 2015 13:15 Titel: Dunkle Materie: Wie soll das funktionieren? |
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Meine Frage:
Wir wissen, dass die dunkle Materie sich um Galaxien und Galaxienhaufen herum sammelt - oder aber die Galaxien sammeln sich dort wo dunkle Materie sich befindet - je nach Betrachtungsweise.
Nun soll dunkle Materie ja etwas sein, dass nur mit Gravitation wechselwirkt. Hier ergibt sich allerdings ein Problem:
Wenn dunkle Materie nur mit ihrer Masse, nicht mit Strahlung wechselwirkt, und Gravitation außerdem immer anzieht, wie schafft es die dunkle Materie dann, der Gravitation entgegen zu wirken, so dass die dunkle Materie nicht zu einem schwarzen Loch zusammen stürzt?
Meine Ideen:
Gaswolken haben ja einen inneren Druck, durch ihre Temperatur. Wir wissen außerdem, dass eine Gaswolke kalt sein muss, um zu einem Stern zu werden. Dass heißt im Umkehrschluss, dass kaltes Gas sich zusammen zieht und so dicht werden kann, dass daraus nicht nur ein Planetensystem entstehen, sondern sogar im inneren eines Sterns Fusion zünden kann. Der Stern wird dann ja wiederum durch den inneren Strahlungs- und Temperaturdruck stabil gehalten, da die Teilchen der Stern-Materie ja mit Strahlung wechselwirken.
Die Forderung an die dunkle Materie, und ein Argument dagegen, dass Neutrinos die gesuchte dunkle Materie sind ist ja, dass die dunkler Materie kalt sein soll. Warum stürzt dann aber diese kalte dunkle Materie nicht ebenfalls in sich zusammen, wie es eine Gaswolke tut? Zumal der Gravitation der dunklen Materie nichts entgegen stehen dürfte, wenn sie gegen andere Wechselwirkungen immun ist. Gehe ich richtig in der Annahme, dass dunkle Materie dann fermionisch sein und damit einen halbzahligen Spin haben muss? Allerdings müsste fermionische dunkle Materie ja auch wieder durch Reibung bremsend auf normale Materie wirken... |
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## Gast
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## Verfasst am: 23. März 2015 15:49 Titel: Re: Dunkle Materie: Wie soll das funktionieren? |
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mindph hat Folgendes geschrieben: | ...
Wenn dunkle Materie nur mit ihrer Masse, nicht mit Strahlung wechselwirkt, und Gravitation außerdem immer anzieht, wie schafft es die dunkle Materie dann, der Gravitation entgegen zu wirken, so dass die dunkle Materie nicht zu einem schwarzen Loch zusammen stürzt?
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Dunkle Materie und schwarze Löcher passen offensichtlich nicht zusammen.
mindph hat Folgendes geschrieben: | ...
Die Forderung an die dunkle Materie, und ein Argument dagegen, dass Neutrinos die gesuchte dunkle Materie sind ist ja, dass die dunkler Materie kalt sein soll. ... |
Neutrinos wechselwirken mit Licht. Daher ist entweder der Raum nicht gekrümmt oder es gibt nichtrefraktive Materie. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5044
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DrStupid Verfasst am: 23. März 2015 17:55 Titel: Re: Dunkle Materie: Wie soll das funktionieren? |
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mindph hat Folgendes geschrieben: | Wenn dunkle Materie nur mit ihrer Masse, nicht mit Strahlung wechselwirkt, und Gravitation außerdem immer anzieht, wie schafft es die dunkle Materie dann, der Gravitation entgegen zu wirken, so dass die dunkle Materie nicht zu einem schwarzen Loch zusammen stürzt? |
Es ist durchaus denkbar, dass ein Teil der Dunklen Materie bei der Bildung einer Galaxie tatsächlich zu einem Schwarzen Loch kollabiert. Das würde die beobachtete Korrelation zwischen den Massen des Halos und des zentralen Schwarzen Loches erklären. Weil das Schwarze Loch im Vergleich zur Galaxie aber extrem winzig ist, fliegt der weitaus größte Teil der Dunklen Materie einfach daran vorbei.
mindph hat Folgendes geschrieben: | Wir wissen außerdem, dass eine Gaswolke kalt sein muss, um zu einem Stern zu werden. |
Für den Kollaps Dunkler Materie gilt dasselbe. Beim Kollaps verringert die Dunkle Materie ihre urprüngliche potentielle Energie. Weil sie im Gegensatz zu sichtbarer Materie keine Wärme abgeben kann, erhöht sich ihre kinetische Energie dabei um denselben Betrag. Das bedeutet, sie heizt sich auf und diese Temperaturerhöhung wirkt dem Kollaps entgegen. nach dem Virialsatz ist die kinetische Energie im Gleichgewicht halb so groß wie der Betrag der potentiellen Energie. Hat der Halo diesen Zustand erreicht, kann er nicht mehr weiter schrumpfen.
mindph hat Folgendes geschrieben: | Die Forderung an die dunkle Materie, und ein Argument dagegen, dass Neutrinos die gesuchte dunkle Materie sind ist ja, dass die dunkler Materie kalt sein soll. Warum stürzt dann aber diese kalte dunkle Materie nicht ebenfalls in sich zusammen, wie es eine Gaswolke tut? |
Heiß und kalt sind relativ. Kalte Dunkle Materie ist zwar kalt genug um gravitativ gebunden zu sein, aber zu heiß um zu einem Schwarzen Loch kollabieren zu können. |
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## Gast
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## Verfasst am: 23. März 2015 20:08 Titel: |
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Das Kennzeichen eines schwarzen Loches ist die Strahlungsfreiheit, d. h. es handelt sich um einen fiktiven, eiskalten, mehrfach unterkühlten Körper. Das Zentrum einer Galaxie ist jedoch heiß. Außerdem gibt jeder Körper thermische Energie ab (Plancksche Kurve, hat auch nichts mit Urknall zu tun).
Wäre eine nichtrefraktive Materie heiß oder auch nur warm, so würde sie elektromagnetisch strahlen - dies soll sie jedoch nach Vorgabe nicht - d. h. sie müsste damit unendlich dicht sein ... . |
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jh8979 Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583
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jh8979 Verfasst am: 24. März 2015 01:36 Titel: |
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Liebe/r ##,
Bitte unterlass es so einen Quatsch zu posten, ohne es als Deine aeusserst exklusive private, von der Physik abgekoppelte Meinung zu kennzeichnen. Leute, die sich nicht so auskennen, könnten denken, was Du sagt hätte tatsächlich etwas mit Physik zu tun.
Danke. |
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## Gast
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## Verfasst am: 24. März 2015 09:57 Titel: |
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Den Unsinn vom Gast ignoriere ich mal einfach, denn er lässt sich mit einem einfachen Blick in die Wikipedia widerlegen.
Das kannst Du gerne tun, solltest aber dabei erwähnen, dass Du der Themenersteller bist und nicht für diesen Beitrag ausgerechnet noch den Namen von ## übernehmen.
Steffen
Zur Dunklen Materie:
Die Antwort "Heiß und kalt sind relativ. Kalte Dunkle Materie ist zwar kalt genug um gravitativ gebunden zu sein, aber zu heiß um zu einem Schwarzen Loch kollabieren zu können."
Reicht mir irgendwie noch nicht, da es den zweiten Teil meiner Frage ignoriert. Auch eine Materie die eine Temperatur hat, braucht eine Wechselwirkung, sonst gibt es keinen Druck. Lapidar gesagt müssten die Teilchen der dunklen Materie gegenseitig stoßen können, um einen inneren Druck aufzubauen. Stöße zwischen Teilchen in normaler Materie laufen über elektromagnetische Wechselwirkung. Erst in Materie, die so dicht ist wie Kerne von Neutronensternen, kommt es zu quantenmechanischen Effekten wie dem Pauliprinzip; Ungleichnamige Quantenzahlen können nicht am gleichen Ort existieren. Für dieses Prinzip ist die Temperatur egal, allein die Dichte der Materie ist hier ausschlaggebend. Nun ist Dunkle Materie aber offenbar nicht so dicht wie ein Neutronenstern, sie müsste sich also anders den inneren Druck verschaffen, und das geht mit all den uns bekannten Wechselwirkungen nur elektromagnetisch, was aber Dunkle Materie ja gerade nicht sein soll. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5044
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DrStupid Verfasst am: 24. März 2015 19:09 Titel: |
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## hat Folgendes geschrieben: | Auch eine Materie die eine Temperatur hat, braucht eine Wechselwirkung, sonst gibt es keinen Druck. |
Das Modell des Idealen Gases beweist das Gegenteil. Das hat einen Druck, obwohl es zwischen seinen Teilchen keine Wechselwirkungen außer der Gravitation gibt. |
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