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Keine dunkle Materie im unserer Nähe?!?!

Erstellt von papodidi, 20.04.2012, 18:18 Uhr · 9 Antworten · 1.452 Aufrufe

  1. #1
    Avatar von papodidi

    Registriert seit
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    Keine dunkle Materie in unserer Nähe?!?!

    http://www.sueddeutsche.de/wissen/weltraum-da-fehlt-doch-was-1.1337227

    Weltraum:
    Da fehlt doch was


    20.04.2012, 08:12

    Von Laura Hennemann
    Dunkle Materie, so vermuten Astronomen, gibt es im Weltall mehr als sichtbare. Doch nun haben Astronomen eine Überraschung erlebt: Im Umfeld unseres Sonnensystems gibt es offenbar keine Dunkle Materie.


    Eine künstlerische Darstellung der Milchstraße. Das blaue Licht deutet die Verteilung Dunkler Materie an. (© Eso/L. Calçada)

    Astronomen um Moni Bidin von der Universidad de Concepción in Chile haben Sterne im Umkreis von 13.000 Lichtjahren um die Sonne untersucht. Dann summierten sie die Massen der beobachteten Objekte und prüften, ob sich deren relative Bewegungen allein aus den gegenseitigen Anziehungskräften erklären lassen. Tatsächlich war das Bewegungsmuster mit der Gravitation der sichtbaren Himmelskörper vereinbar.
    Es gibt also um das Sonnensystem herum keine Anzeichen für Dunkle Materie (The Astrophysical Journal, online).
    Das Ergebnis ist unerwartet, weil mit der gleichen Untersuchungsmethode bisher überall im Universum eine Dynamik von Sternen und Galaxien gemessen wurde, die auf große Mengen Dunkler Materie hinweist.
    Für die neuen Ergebnisse "gibt es keine einfache Erklärung", schreiben die Forscher. Möglicherweise ist die Dunkle Materie innerhalb der Galaxis anders verteilt, als bisher angenommen wurde. Zum Beispiel könnte ihr Vorkommen die Form eines Rugbyballs haben, der senkrecht zur Ebene der spiralförmigen Milchstraße steht. In den Außenregionen der Milchstraße, also auch in der Umgebung des Sonnensystems, gäbe es dann tatsächlich weniger oder keine Dunkle Materie.
    Dies würde auch erklären, weshalb es noch nicht gelungen ist, die theoretisch vorausgesagten Partikel der Dunklen Materie, so genannte "Wimps" eindeutig nachzuweisen. (Zitatende)

    Das es auch unter Lesern der Süddeutschen "Ausreisser" gibt, zeigt dieser Leserkommentar:

    "Platonas schreibt
    13.000 Lichtjahre??

    "Astronomen um Moni Bidin von der Universidad de Concepción in Chile haben Sterne im Umkreis von 13.000 Lichtjahren um die Sonne untersucht."
    Als Nichtastronom frage ich mich wie alt Moni Bidin wohl sein muss, um 13.000 Lichtjahre zu erfassen.."

    Da fällt einem wirklich nischt mehr zu ein....

  2. #2
    Taudan
    Hmm 13. 000 Lichtjahre??Das finde ich jetzt auch merkwürdig.

  3. #3
    Avatar von papodidi

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    Zitat Zitat von Taudan Beitrag anzeigen
    Hmm 13. 000 Lichtjahre??Das finde ich jetzt auch merkwürdig.
    Willst Du mich veräppeln??? Lichtjahr ist ein Längenmaß, guckst Du hier (Wiki):

    Ein Lichtjahr ist die Strecke, die eine elektromagnetische Welle wie das Licht in einem julianischen Jahr in absolutem Vakuum zurücklegt. Das sind etwa 9,5 Billionen Kilometer (9,5 · 1012 km).

  4. #4
    Taudan
    Zitat Zitat von opadidi Beitrag anzeigen
    Willst Du mich veräppeln??? Lichtjahr ist ein Längenmaß, guckst Du hier (Wiki):

    Ein Lichtjahr ist die Strecke, die eine elektromagnetische Welle wie das Licht in einem julianischen Jahr in absolutem Vakuum zurücklegt. Das sind etwa 9,5 Billionen Kilometer (9,5 · 1012 km).
    Ahh wirklich,was du nicht erzählst.

  5. #5
    Avatar von papodidi

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  6. #6
    Taudan
    Zitat Zitat von opadidi Beitrag anzeigen
    Ja ich kann gemein werden.

    Aber was ich eigentlich meinte ist dass ich es unmöglich finde 13 000 Lichtjahre um die Sonne das Universum zu untersuchen.

  7. #7

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    Zitat Zitat von Taudan Beitrag anzeigen
    Ja ich kann gemein werden.

    Aber was ich eigentlich meinte ist dass ich es unmöglich finde 13 000 Lichtjahre um die Sonne das Universum zu untersuchen.
    Warum unmöglich? Das ist quasi die Nachbarschaft der Sonne in der Milchstraße. Man beobachtet die Bewegungen der Sterne relativ zueinander und berechnet, ob sie mit der sichtbaren Masse zu erklären sind. In dem Fall war die Antwort "Ja", also keine Einwirkung "dunkler Materie".

  8. #8
    Avatar von papodidi

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    Cool

    Zitat Zitat von Taudan Beitrag anzeigen
    Ja ich kann gemein werden.

    Aber was ich eigentlich meinte ist dass ich es unmöglich finde 13 000 Lichtjahre um die Sonne das Universum zu untersuchen.
    Guckste hier, dann siehste, wie die das untersuchen:

    Dunkle Materie



    Jedermann von uns kann sich ohne Probleme davon überzeugen, daß Galaxien und Galaxienhaufen Sterne und Gas enthalten. Aber diese Objekte enthalten noch eine weitere Materiekomponente, die nicht sichtbar ist, weder mit optischen Telekopen, noch im Radio- oder Röntgenbereich. Diese zusätzliche Komponente macht sich nur durch ihre zusätzliche Schwerkraft bemerkbar. Die ersten Hinweise auf diese sogenannte 'Dunkle Materie' wurden schon in der 30er Jahren dieses Jahrhunderts gefunden, allerdings lange Zeit nicht ernst genommen. Erst in den letzten zwanzig Jahren ist es gelungen, Dunkle Materie in fast allen Sternsystemen nachzuweisen, von Zwerge über Spiralgalaxien bis zu Galaxienhaufen.
    In Spiralgalaxien macht sich die dunkle Materie durch die flachen Rotationskurven bemerkbar. Normalerweise würde man erwarten, daß die Rotationgeschwindigkeit der Spiralgalaxien bei großen Zentrumsabständen abnimmt, ähnlich wie auch im Sonnensystem die äußeren Planeten langsamer um die Sonne umlaufen als die inneren. Dies ist aber nicht der Fall. Bei den allermeisten Spiralgalaxien ist es bisher nicht gelungen, eine Abnahme der Rotationsgeschwindigkeit nachzuweisen. Die bisher einzige plausible Erklärung für dieses Verhalten wird durch die Annahme gegeben, daß es bei großen Radien bis zu zehnmal mehr Masse gibt, als im Form von Sternen und Gas direkt sichtbar ist, und die aufgrund ihrer zusätzlichen Schwerkraft die Rotationskurven abflacht. Wir untersuchen im Moment ein ähnliches, aber viel schwierigeres Problem: die dunkle Materie in elliptischen Galaxien.
    Die Sterne in Ellipsen haben kaum Rotation, aber großen chaotischen Bewegungen. Die Geschwindigkeitsdispersionen der Sternen durch die Sichtlinien als Funktion der radialen Entfernung sind für Ellipsen was Rotationskurven für Spiralen. Aber wenn wir flache Geschwindigkeitsdispersionenprofilen messen, dürfen wir noch nicht die Schlußfolgerung ziehen, daß dunkle Materie gibt. Wenn die Sterne kaotische zirkulare Bahnen hätten, wäre es auch möglich, flache Profile ohne dunkle Materie zu erzeugen! Wir haben aber jetzt eine Methode entwickelt, die die Masse der dunklen Materie und gleichzeitig die Form der stellaren Bahnen bestimmen kann. Wir müssen nur die Verteilung der stellaren Geschwindigkeiten duech die Sichlinien analysieren, um zu finden, daß doch auch Ellipsen ein dunkles Halo besitzen, und daß nur wenige Sterne dieser Objekten kaotische zirkulare Bahnen haben. (Zitatende)

    Und hier der "Beweis" für das Vorhandensein der dunklen Materie (gleicher Link):

    Die dunkle Materie ist aber nicht nur eine exotische Erscheinung, die dem Astrophysiker Rätsel aufgibt, sondern, wie sich herausstellt, auch von essentieller Bedeutung für unsere eigene Existenz, d.h. allgemeiner gesprochen, für die Existenz von Galaxien und Sternen! Wir wissen, daß das Universum ca. hunderttausend Jahre nach dem Urknall nur äußerst geringe Unebenheiten von ca. 0.005% in der Verteilung der Atome zeigte. Nimmt man an, daß das Universum nur aus der uns bekannten Materie besteht, so kann man durch relativ einfache theoretische Überlegungen zeigen, daß diese Unebenheiten nur sehr langsam mit der Zeit wachsen, zwischen damals und heute um ungefähr einen Faktor Tausend. Das bedeutet aber, daß auch heute die Fluktuationen in der Verteilung der Atome nur ungefähr 5% betragen sollten. Somit sollte das heutige Universum lediglich mit einer etwas welligen, dünnen Wasserstoff-Helium-Suppe angefüllt sein (das sind die einzigen Elemente, die im Urknall gebildet wurden). Die heutigen Galaxien sind aber eine Million mal dichter als ihre Umgebung, d.h. es sollte sie also gar nicht geben! Ebenso wenig dürften Sterne und Planeten existieren, da sie nur in Galaxien gebildet werden können. Offensichtlich kann dieses einfache Modell der Galaxienentstehung nicht stimmen. Auf irgendeine Weise muß es möglich gewesen sein, die sehr geringen Anfangsfluktuationen um wesentlich mehr als einen Faktor tausend zu verstärken. Den bisher einzig plausiblen Ausweg bietet hier die dunkle Materie. Waren die Dichtefluktuationen der dunklen Materie hunderttausend Jahre nach dem Urknall wesentlich größer als diejenigen der Wasserstoff-Helium-Suppe (wofür es indirekte Hinweise gibt), so könnten erstere als eine Art 'Schwerkraftfalle' gewirkt haben. In diesen Dunkle-Materie-Fallen konnten sich die Wasserstoff- und Helium-Atome erheblich schneller ansammeln, als dies in einem Universum ohne dunkle Materie möglich ist. Aus dem konzentrierten Wasserstoff-Helium-Gas entstanden dann die Galaxien, die im Rahmen dieses Modells auf natürliche Weise in Halos aus dunkler Materie eingebettet sein sollten. (Zitatende)

    Und wehe, du schickst mich noch mal auf die Rolle...

  9. #9

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    76.320
    Kleiner Exkurs für Interessierte, denen das nicht bekannt ist:

    In relativ kleinem Maßstab funktionieren unsere Gravitationsgesetze bestens, wir können genau vorhersagen, wann welcher Planet wo sein wird weil die Umlaufgeschwindigkeiten der Planeten von der Masse der Sonne und dem Abstand zu dieser vorgegeben ist. Nun hat man aber irgendwann festgestellt, dass die äußeren Sterne von Spiralgalaxien wesentlich zu schnell um die Galaxis rotieren als die Gravitationsgesetze hergeben. Selbst wenn man die Massen im Galaxiezentrum rechnerisch verdoppelt und verdreifacht haut es bei Weitem noch nicht hin, weder nach Newton noch nach Einstein, unserer genauesten Gravitationstheorie. Die äußeren Sterne rotieren so schnell, dass die Galaxie eigentlich hätte auseinandergerissen werden müssen.

    Zusätzlich hat man Galaxiengruppen von hunderten Galaxien beobachtet, die zusammengehalten werden obwohl sie durch die schnelle Rotation um einen gemeinsamen Schwerpunkt längst hätten auseinanderfliegen müssen. Deshalb nimmt man etwas an, was nur gravitativ wirkt aber ansonsten nicht weiter in Erscheinung tritt, unsichtbar ist. Das hat man dann "dunkle Materie" genannt.

    Tatsächlich ist es so, dass man keinen Schimmer hat, was dunkle Materie ist, man weiß nur in etwa, wie sie wirkt.

  10. #10
    Taudan
    Zitat Zitat von WhiteJim Beitrag anzeigen
    Warum unmöglich? Das ist quasi die Nachbarschaft der Sonne in der Milchstraße. Man beobachtet die Bewegungen der Sterne relativ zueinander und berechnet, ob sie mit der sichtbaren Masse zu erklären sind. In dem Fall war die Antwort "Ja", also keine Einwirkung "dunkler Materie".
    Ne das meinte ich nicht.

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