dunkle Materie und eine mögliche Quelle!?

[blueflash]

MOND und dunkle Materie sind im Prinzip ein und dasselbe. Dunkle Materie postuliert nur eine (etwas) besser Erklärung. Einfach zu sagen: "Naja, da drüben gelten die Naturgesetze wohl nicht soo streng" bringt auch nicht wirklich den Erkenntnisgewinn.

[Bynaus]

MOND und dunkle Materie sind im Prinzip ein und dasselbe.

Überhaupt nicht. Die Motivation ist in beiden Fällen die gleiche, ja: die Rotationskurven der Galaxien zu erklären. Aber MOND erreicht dies durch Modifikation des Gravitationsgesetzes - bei der dunklen Materie bleibt das Gravitationsgesetz in der bekannten Form bestehen, es gibt aber einfach sehr viel mehr Materie (unbekannter, nicht-baryonischer Zusammensetzung), als sichtbar ist.

[blueflash]

Na also moment mal: Beide Theorien postulieren: "Da draussen ist die Schwerkraft nicht, wie sie sein sollte". Beide können weder durch Experimente noch durch Beobachtungen belegt werden (da sie ja gerade "seltsame" Beobachtungen erklären sollen).
Im Wesentlichen ist das schon der selbe Deus ex machina, der da alles stimmig machen soll.
Oder anders gesagt: Ob ich das Gravitationsgesetz verändere oder einfach die Variablen die in diesem Gesetz verändert werden bleibt sich gleich.
Man könnte genausogut auch auf beides Verzichen und postulieren, dass die "Dinge da draussen" andere Massen haben und unsere bisherigen Abschätzungen falsch sein müssen - mathematisch alles das selbe.

[Bynaus]

Na also moment mal: Beide Theorien postulieren: "Da draussen ist die Schwerkraft nicht, wie sie sein sollte".

Nicht direkt, nein. Bei MOND ist die Schwerkraft anders. Bei der Dunklen Materie ist die Schwerkraft wie sie sein sollte, bloss gibt es mehr Material, als man sieht. Die FOLGE ist jedoch in beiden Fällen (wie gesagt), dass die Sterne in den Randbezirken der Galaxien schneller kreisen als man ohne MOND / DM erwarten würde - das ist es ja, was man überhaupt zu erklären versucht.

Beide können weder durch Experimente noch durch Beobachtungen belegt werden (da sie ja gerade "seltsame" Beobachtungen erklären sollen).

Keinesfalls. Es gibt unzählige Experimente, die sich der Entdeckung von DM-Teilchen verschrieben haben (zB PAMELA), siehe zB hier: Final-Frontier.ch | Dunkle Materie im Labor gemessen?
Weiter sei hier an den "Bullet-Cluster" erinnert (-> Wikipedia).

Auch MOND sowie all seine näheren und ferneren Verwandten haben Auswirkungen, die sich beobachten liessen: siehe dazu etwa den Astronews-Artikel, der diesem Thread gerade neues Leben eingehaucht hat.

Ob ich das Gravitationsgesetz verändere oder einfach die Variablen die in diesem Gesetz verändert werden bleibt sich gleich.

Mit der DM veränderst du keine Variablen am Gesetz, da bleibt sich alles gleich. Die DM ist Materie, die diesem Gesetz genauso gehorcht wie "normale Materie". Sie besteht nur nicht aus Baryonen, und sie interagiert nicht mit der "normalen Materie" ausser über die Gravitation.

[blueflash]

Nicht direkt, nein. Bei MOND ist die Schwerkraft anders. Bei der Dunklen Materie ist die Schwerkraft wie sie sein sollte, bloss gibt es mehr Material, als man sieht. Die FOLGE ist jedoch in beiden Fällen (wie gesagt), dass die Sterne in den Randbezirken der Galaxien schneller kreisen als man ohne MOND / DM erwarten würde - das ist es ja, was man überhaupt zu erklären versucht.

Die Schwerkraft (ja ich meinte die Kraft, nicht das Naturphänomen) auf bestimmte Objekte ist größer als sie sein sollte. Das haben beide Theorien gemeinsam (man könnte ja auch annehmen, dass unsere Beobachtungen falsch sind).

Keinesfalls. Es gibt unzählige Experimente, die sich der Entdeckung von DM-Teilchen verschrieben haben (zB PAMELA), siehe zB hier: Final-Frontier.ch | Dunkle Materie im Labor gemessen?

Oh natürlich mag es dunkle Materie geben (Neutrinos sollten doch fast in diese Kategorie fallen), aber der Beweis der Existenz derart exotischer Teilchen läßt nicht die Schlussfolgerung zu, dass damit jede Grav-Anomalie erklärt ist. Das könnte ja z.B. auch 50:20:30 DME:MOND sein.

Mit der DM veränderst du keine Variablen am Gesetz, da bleibt sich alles gleich. Die DM ist Materie, die diesem Gesetz genauso gehorcht wie "normale Materie". Sie besteht nur nicht aus Baryonen, und sie interagiert nicht mit der "normalen Materie" ausser über die Gravitation.

Doch natürlich verändere ich Variablen. Ich beobachte, dass meine Modellgleichungen nicht erfüllt sind und erhöhe einfach den Wert für Masse in dem ich eine zusätzliche Masse herbeierfinde. Das ist äquvivalent zur Änderung der Formel (man könnte einfach die dunkle Materie als Faktor vor m setzen).


Aber mal ganz konkret gefragt: Es gibt doch derzeit Milliarden von dokumentierten Beobachtungen von Himmelskörpern. Kann man die eigentlich irgendwo digital abfragen um mal durchzurechnen, ob eine MOND überhaupt verträglich mit der Mehrzahl der bisherigen Beobachtungen ist? Das sollte doch leicht machbar sein.

[Bynaus]

Die Schwerkraft (ja ich meinte die Kraft, nicht das Naturphänomen) auf bestimmte Objekte ist größer als sie sein sollte.

Das wissen wir nicht. Wir wissen nur, dass die Sterne sich schneller bewegen, als sie sollten. Wie schnell sie sich bewegen, hängt von der Masse ab, die sie beeinflusst, sowie von dem Gravitationsgesetz, das eine Verbindung schafft zwischen ihrer Bewegung und der Masse, die sie umkreisen.

Wenn sie nun nicht so kreisen, wie sie vermeintlich sollten, dann kann das entweder an der beeinflussenden Masse liegen (DM-Modell) oder an der vermittelnden Gravitation (MOND und Konsorten).

In ihrer Wirkung sind DM / MOND natürlich gleich, wie erwähnt, denn es ist ja gerade die Wirkung, die man erklären will. Wenn man in, sagen wir, einem Mordfall zwei Verdächtige hat, dann sind die deswegen auch nicht beide Identisch, oder, wie du es formuliert hast, "im Prinzip ein und dasselbe". Der eine ist schuldig, der andere nicht. Oder beide sind Komplizen. Auf jeden Fall macht der gemeinsame Status als "Verdächtige" sie nicht identisch. Nur darum geht es mir.

Das könnte ja z.B. auch 50:20:30 DME:MOND sein.

Ich nehme an, mit DE meinst du Dunkle Energie? Die hat damit nichts zu tun. Aber ja, natürlich ist es gut möglich, dass am Ende eine Mischung aus DM / MOND die tatsächlich beobachtete Bewegung der Sterne verursacht.

Die Neutrinos gehören zur Dunklen Materie, aber es gibt nicht ausreichend davon, dass man nicht mehr nach weiteren Erklärungen suchen müsste.

Doch natürlich verändere ich Variablen. Ich beobachte, dass meine Modellgleichungen nicht erfüllt sind und erhöhe einfach den Wert für Masse in dem ich eine zusätzliche Masse herbeierfinde

Es geht nicht um "herbeierfinde". Die DM ist ein Ansatz, nicht mehr. Es gibt viele Ideen, wie das Rotationskurvenproblem gelöst werden könnte. Ich finde jedoch, dass es ein fundamentaler Unterschied ist, ob wir es mit einem anderen Gravitationsgesetz zu tun haben oder mit unbekannten Teilchen. Beides hätte völlig andere, weitreichende Konsequenzen.

Kann man die eigentlich irgendwo digital abfragen um mal durchzurechnen, ob eine MOND überhaupt verträglich mit der Mehrzahl der bisherigen Beobachtungen ist?

MOND wurde so entworfen, dass es diese Beobachtungen erklärt. Die Frage ist jetzt, ob man MOND auch unabhängig von diesen Beobachtungen bestätigen kann, in anderen Zusammenhängen als Rotationskurven von Galaxien.

[Agent Scullie]

Überhaupt nicht. Die Motivation ist in beiden Fällen die gleiche, ja: die Rotationskurven der Galaxien zu erklären.

unter anderem. Eine weitere zentrale Aufgabe der Dunklen Materie ist es, Galaxienhaufen zusammenzuhalten. Die Galaxien bewegen sich in den Haufen so schnell, dass die Gravitation der leuchtenden Materie nicht ausreichen würde, die Haufen über größere Zeiträume stabil zu halten. MOND-Vertreter scheinen sich dagegen nur auf die Rotationskurven in den Spiralgalaxien zu konzentrieren.

bei der dunklen Materie bleibt das Gravitationsgesetz in der bekannten Form bestehen, es gibt aber einfach sehr viel mehr Materie (unbekannter, nicht-baryonischer Zusammensetzung), als sichtbar ist.

ob die Dunkle Materie baryonisch ist, steht erstmal nicht fest. Eine Variante de DM-Modells geht z.B. davon aus, DM bestehe vorwiegend aus Braunen Zwergsternen.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 14 Minuten und 20 Sekunden:

Na also moment mal: Beide Theorien postulieren: "Da draussen ist die Schwerkraft nicht, wie sie sein sollte". Beide können weder durch Experimente noch durch Beobachtungen belegt werden (da sie ja gerade "seltsame" Beobachtungen erklären sollen).

das ist so nicht ganz richtig. Einmal wegen dem was Bynaus schon sagte.
Außerdem kann man Dunkle Materie im Prinzip da nachweisen, wo sie anders verteilt ist als die leuchtende Materie. Da gibt es z.B. den Bullet-Galaxienhaufen:

http://de.wikipedia.org/wiki/Modifizierte_Newtonsche_Dynamik#Stand_der_Hypothese

http://de.wikipedia.org/wiki/1E_0657-558

Da wurde anhand des Gravitationslinseneffekts nachgewiesen, dass das, was Hauptquelle der Gravitation ist, anders verteilt ist als der Hauptteil der Masse der leuchtenden Materie. Daraus folgt, dass es zwingend Dunkle Materie geben muss.

Oder anders gesagt: Ob ich das Gravitationsgesetz verändere oder einfach die Variablen die in diesem Gesetz verändert werden bleibt sich gleich.
Man könnte genausogut auch auf beides Verzichen und postulieren, dass die "Dinge da draussen" andere Massen haben und unsere bisherigen Abschätzungen falsch sein müssen - mathematisch alles das selbe.

man möchte aber gerne ein in sich schlüssiges Bild vom Universum haben, also entwickelt man Modelle, die zur Beobachtung passen.

[Bynaus]

ob die Dunkle Materie baryonisch ist, steht erstmal nicht fest. Eine Variante de DM-Modells geht z.B. davon aus, DM bestehe vorwiegend aus Braunen Zwergsternen.

Soviel ich weiss, kann man ziemlich sicher ausschliessen, dass die DM ausschliesslich baryonisch ist, weil man sonst Probleme mit den beobachteten Häufigkeiten von sehr leichten Isotopen wie D, He3, Li6&7 etc bekommt, die im Urknall gebildet wurden, sprich, wenn die baryonische Materie gerade die Sterne + Gaswolken + Fehlermarge für Krams wie Braune Zwerge ausmacht, dann geht es auf mit den Nukleosynthese-Modellen des Urknalls, sonst nicht.

Siehe z.B. hier: http://en.wikipedia.org/wiki/Baryonic_dark_matter

[Floore]

Da sind auch noch die Ergebnisse von MACHO (massive cosmic halo objects oder so ähnlich). Bestünde die Dunkle Materie im Halo der Milchstraße aus massiven dunklen Objekten wie braune Zwerge, würden diese sich durch Gravitationslinseneffekte bemerkbar machen. Man hat gezielt nach diesen Objekten gesucht, aber keine gefunden. Warme Dunkelwolken sind auch weitestgehend auszuschließen, da diese durch ihre Strahlung nachweisbar sind. Bleiben noch kalte Wolken von nur ein paar Kelvin, aber da gab es bisher auch nicht wirklich Hinweise drauf. (Wobei natürlich alle diese Objekte im Halo existieren, aber eben nur sehr wenig der Masse des Halos ausmachen)

Baryonische dunkle Materie kann man auf kosmologischen Skalen noch aus einem anderen Grund so gut wie ausschließen. Das Kopplungsverhalten von rein baryonischer DM zum Photonfeld würde zu anderen Kopplungskonstanten führen, die mit dem heutigen kosmologischem Standardmodell nicht vereinbar sind.

[HiroP]

*Fadenwiederausgrab*

Ein Polster aus dunkler Materie

astronews -- Milchstraße überlebte nur durch Dunkelmaterie

Unsere Milchstraße überstand ihre Jugendzeit nur dank eines schützenden Polsters aus Dunkler Materie. Darauf deuten zumindest neue, jetzt vorgestellte kosmologische Simulationen hin. Viele kleinere Galaxien konnten der Hitze im jungen Universum allerdings nicht standhalten und verdampften. Deswegen, so die These, gibt es in unserer Umgebung auch so wenige Zwerggalaxien.

[RTW112]

@HiroP: Interessante News, wieder mal eine Glückssache das irgendwann intelligentes Leben entstanden könnte^^

[HiroP]

@HiroP: Interessante News, wieder mal eine Glückssache das irgendwann intelligentes Leben entstanden könnte^^

Das ist jetzt OT, aber man kann argumentieren, dass die Entstehung von Leben in unserem Universum keine Glückssache, sondern eine unvermeidliche Entwicklung war. Einfach aufgrund der Tatsache, dass das Universum Leben, wie wir es kennen, ermöglicht. In einem anderen Universum mit anderen Naturgesetzen und Konstanten wäre Leben, wie wir es kennen, vielleicht unmöglich gewesen.

[Mondkalb]

Gibt es vielleicht gar keine dunkle Materie?
wissenschaft.de - Neue Zweifel an Dunkler Materie

[Hades]

Interessanter Bericht, aber ich bleibe erstmal skeptisch. Die Theorie der dunklen Materie wird sich nicht ohne Grund entwickelt haben, die "Korrektur" der Gravitationskräfte die die Forscher da im Sinn haben müssten erst einmal definiert werden, und an allen für die DM-Theorie relevanten, beobachteten Galaxie durch gerechnet werden.

[Mondkalb]

Hier ist noch ein ausführlicherer Artikel zu der Thematik, der sich auch mit der Galaxienentstehung befasst. Das Modell der dunklen Materie scheint sehr gut zu funktionieren:
Notizen: Galaxien folgen dunkler Materie - Spektrum der Wissenschaft