A sötét anyag nem csomósodik, de miért?

A sötét anyag nem csomósodik, de miért?

HozzászólásSzerző: Antares » 2016.11.18. 02:40

Ha épp a gravitációs hatása miatt tudtuk tetten érni, ráadásul ő alkotja a galaxisok anyagának nagy részét, akkor nem kéne a sötét anyagnak is legalább csillagokká csomósodnia? Vagy egyenesen fekete lyukakká? Vagy lehet, hogy ő kelt ugyan gravitációt, de rá magára nem hat a gravitáció?

Másrészt ha nem is csomósodik össze, de a galaxisok csillagainak mozgására olyan nagy hatással van, akkor nincs hatással ugyanúgy a Naprendszer bolygóira, és nem kellene ez kimutatható legyen a bolygók mozgásából?
Antares
 
Hozzászólások: 256
Csatlakozott: 2014.03.26. 04:38
Has thanked: 72 times
Been thanked: 17 times

Re: A sötét anyag nem csomósodik, de miért?

HozzászólásSzerző: api » 2016.11.18. 15:29

A csomósodáshoz nem elég önmagában a gravitáció. Ha például egy bolygórendszer kialakulását, majd későbbi alakulását nézzük, amennyiben az egymáshoz közelítő anyagrészek nem tudnák valahogy leadni a csökkenő gravitációs potenciáljuk révén nyert mozgási energiájukat, akkor az annyira megnőne, hogy az egymás körül való egyre sebesebb kerengésük során ismét és ismét távolra vetődnének. Ha legalább három test mozog egymás körül a gravitáció hatására, elegendő időt várva mindig eljön az a helyzet, amikor valamelyikük kirepül a parittyahatás következtében. A csomósodás korlátlan folytatódásához elengedhetetlen, hogy a csökkenő gravitációs potenciálból származó mozgási energia valami olyan energiaformává (hővé) alakuljon, ami már nem alakul újra vissza gravitációs potenciállá.

A sötét anyag azért sötét, mert számunkra egyelőre észrevehetetlenül kevés kölcsönhatást mutat más anyagokkal. Az energiáját pedig csak valamilyen kölcsönhatások formájában tudná leadni. Valami kevés ilyen energiatranszport persze létezhet, mert valamennyire azért csomósodik, hisz galaxishalmaz méretű és még nagyobb felhőkbe összetömörült már, amiket fel is térképeztek a gravitációs lencsehatásuk alapján.

Bár Univerzum és galaxishalmaz méretű átlagolásban sokkal nagyobb sűrűséget mutat, mint a közönséges anyag, kisebb léptékben, például a Naprendszer méretére átlagolva viszont összehasonlíthatatlanul kevesebbet. Épp azért, mert az Univerzum életkora alatt még nem tudott annyira összecsomósodni, mint a közönséges anyag legcsomósabb részei, a bolygórendszerek. Amelyekben hallatlan sok közönséges anyag jut egységnyi térrészre, szemben azokkal az óriási ürességekkel, amelyek a galaxishalmazokban mutatkoznak.

These users thanked the author api for the post (total 3):
rasta27Antaresdgy
Rating: 33.33%
 
api
 
Hozzászólások: 1039
Csatlakozott: 2014.12.16. 18:05
Has thanked: 151 times
Been thanked: 264 times
Név: Albert Péter

Re: A sötét anyag nem csomósodik, de miért?

HozzászólásSzerző: Rigel » 2016.11.18. 18:19

Az én tippem a probléma okára, hogy a sötét anyag részecskéje még saját magával sem lép kölcsönhatásba. Tudom, ezt a véleményemet gyakorlatilag senki nem osztja itt a fórumon, de szerintem csak azért, mert ez a lehetőség (ami nem is olyan elrugaszkodott, hiszen ilyen tulajdonságú részecske például a foton is!) végleg kizárja, hogy kísérletileg is vizsgálhassuk a sötét anyagot. Sokkal jobb az a hipotetikus helyzet, ha a sötét anyagnak van "sötét kölcsönhatása", sőt "sötét fotonja" ami bármekkora energiamennyiséget képes magára vállalni. Ekkor van remény arra, hogy közvetlenül is kimutassuk.

De a kérdésre visszatérve, egy teljesen kölcsönhatás mentes anyagfajta tényleg nem tud gravitációsan csomósodni, hiszen nincs hová leadnia a helyzeti energiából eredő plusz mozgási energiáját. Ha egy ilyen részecske belezuhan egy lokális gravitációs centrumba, mintha mi sem történt volna, átszáguld a középponton és a túloldalon pont olyan távolságra eltávolodik, mint amilyen távolságból indult. Akkor mégis miért mutatható ki, hogy a sötét anyag a "normális" látható anyag körül diffúz halokba tömörül, "csomósodik"? Szerintem azért, mert maga a közönséges anyag viszont le tudja adni a fölös energiát, és tényleg csomókba tud gyűlni a kölcsönös gravitációs vonzás hatására! Így viszont a normál anyag folyamatosan mélyíti a gravitációs kutat (gumilepedő mélyedés) maga körül, és az a sötét anyag-részecske, ami egyik oldalról indulva hosszú idő alatt átszáguld a lokális centrumon, a másik oldalon már nem juthat el ugyanolyan távolságig, előbb áll meg és fordul vissza, és ismét csak kisebb távolságra jut a másik oldalon, mivel az áthaladáshoz szükséges idő alatt folyamatosan meredekebbé válik a gravitációs kút téridő-görbülete. Azaz, maga a látható anyag ejti gravitációs csapdába az amúgy megfoghatatlan sötét anyagot.

These users thanked the author Rigel for the post:
Antares
Rating: 11.11%
 
Avatar
Rigel
 
Hozzászólások: 525
Csatlakozott: 2014.03.13. 22:17
Has thanked: 40 times
Been thanked: 140 times
Név: Farkas Zsolt

Re: A sötét anyag nem csomósodik, de miért?

HozzászólásSzerző: Sanyi_Laci » 2016.11.18. 18:35

Rigel írta:Tudom, ezt a véleményemet gyakorlatilag senki nem osztja itt a fórumon,

De, ezt a véleményt én is osztom, bár számszerű utánaszámolás és szimulációk nélkül ez csak puszta megérzés, ami akkor sem szokott feltétlen bejönni, ha ennél ismerősebb terepen mozgunk.

Rigel írta:De a kérdésre visszatérve, egy teljesen kölcsönhatás mentes anyagfajta tényleg nem tud gravitációsan csomósodni, hiszen nincs hová leadnia a helyzeti energiából eredő plusz mozgási energiáját.

Gravitációs hullámok formájában még így is le tud adni energiát. És szerintem így adja le, és ennek megfelelően is csomósodik sokkal kisebb mértékben, mint a hagyományos anyag. Azonkívül anyagkilökődéssel is tud csomósodni.

Rigel írta:Így viszont a normál anyag folyamatosan mélyíti a gravitációs kutat (gumilepedő mélyedés) maga körül, és az a sötét anyag-részecske, ami egyik oldalról indulva hosszú idő alatt átszáguld a lokális centrumon, a másik oldalon már nem juthat el ugyanolyan távolságig, előbb áll meg és fordul vissza, és ismét csak kisebb távolságra jut a másik oldalon, mivel az áthaladáshoz szükséges idő alatt folyamatosan meredekebbé válik a gravitációs kút téridő-görbülete.

Erre viszont azt gondolom, hogy ez így nem jó, ettől még ugyanolyan magasra kellene jutnia, legalábbis ha az egyszerűség végett Newtonban gondolkodom. A gravitációs potenciál értéke a távolban teljesen független attól, hogy középen mennyire van csomósodva egy centrum. Híg vagy sűrű a központ: teljesen tökmindegy, adott r távolságban a potenciál ugyanaz. És szerintem ez még az áltrelben is igaz: ha a Napunk fekete lyukká válna, akkor ugyanúgy keringene a Föld tovább, változatlan paraméterekkel, mint azelőtt.
Sőt, mivel a Schwarzschield megoldást nem csak konkrétan fekete lyukakra tudjuk használni, hanem a Napra is, sőt a Földre is, ebből azt látom, hogy a téridő azon részének a metrikája, ahol már nincs anyag, az teljesen független attól, hogy az anyag "belül" mennyire sűsűre csomósodott.

Szóval attól, hogy besűrűsödik a centrum, attól a sötét anyag még ugyanúgy oszcillálna, ugyanolyan távolságokra jutna el. Az útba eső fekete lyukak jelentenének egyedüli kivételt, mert abból még ő sem jönne ki.

These users thanked the author Sanyi_Laci for the post:
Antares
Rating: 11.11%
 
Avatar
Sanyi_Laci
 
Hozzászólások: 2365
Csatlakozott: 2014.03.14. 00:24
Has thanked: 250 times
Been thanked: 437 times

Re: A sötét anyag nem csomósodik, de miért?

HozzászólásSzerző: Sanyi_Laci » 2016.11.18. 20:08

Sőt, egyébként, ha jobban belegondolok, akkor azt hiszem, hogy a helyzet éppen fordítva van, mint ahogy Rigel írta.
Vegyük a Naprendszert a mostani pillanatában. (Vagy éppen vehetnénk akár az egész Galaxist). Az egész Naprendszerhez tartozik egy összenergia, kívülről nézve. Ez az egész Naprendszerhez ad egy Schw metrikát, ha jó messze vagyunk tőle.
Zsugorodjon össze ez a naprendszer. Adjanak le a bolygók jó sok energiát valamilyen formában, tömörüljön az anyag. Ehhez ugyebár az kell, hogy az energia távozzon a naprendszerből. (Impulzusmérleg nulla, mert szimmetrikusan távozott). Az egész Naprendszer összenergiája ezek után kevesebb. Az EGÉSZ Naprendszer Schwarzschield sugara ennek megfelelően kisebb. Az összezsugorodott Naprendszer körül a téridő kisimultabb, mint a nem összezsugorodott Naprendszer körül.

És ugyanezt el tudom mondani Galaxisokkal is, még sokkal inkább. A töpörödöttebb galaxis kisebb energiatartalmú, kisebb a Schw sugara, körülötte simább a téridő. Csak a fekete lyukak kavarnak be némileg.

These users thanked the author Sanyi_Laci for the post:
Antares
Rating: 11.11%
 
Avatar
Sanyi_Laci
 
Hozzászólások: 2365
Csatlakozott: 2014.03.14. 00:24
Has thanked: 250 times
Been thanked: 437 times

Re: A sötét anyag nem csomósodik, de miért?

HozzászólásSzerző: Antares » 2016.11.18. 21:37

Köszi mindegyik választ, így teljesen világos. Igen, erre nem gondoltam, hogy a csomósodásban ezek szerint milyen nagy szerepe van a többi kölcsönhatásnak is, hiszen mindig a gravitációt szoktuk okolni érte.

Arról jutott eszembe a kérdés, hogy mivel ez a sötét anyag velünk nem vagy alig hat kölcsön, lehetnének akár komplett párhuzamos világok is mellettünk, sötét anyag formájában, tehát sötét csillagok, sötét bolygók, azokon sötét emberek, amikről nem is tudnánk. Aztán rájöttem, hogy dehogy nem tudnánk, pont a gravitációjuk miatt. Tehát ilyenek még sem lehetnek.
Antares
 
Hozzászólások: 256
Csatlakozott: 2014.03.26. 04:38
Has thanked: 72 times
Been thanked: 17 times

Re: A sötét anyag nem csomósodik, de miért?

HozzászólásSzerző: Rigel » 2016.11.18. 21:52

Sanyi_Laci írta:Erre viszont azt gondolom, hogy ez így nem jó, ettől még ugyanolyan magasra kellene jutnia, legalábbis ha az egyszerűség végett Newtonban gondolkodom. A gravitációs potenciál értéke a távolban teljesen független attól, hogy középen mennyire van csomósodva egy centrum. Híg vagy sűrű a központ: teljesen tökmindegy, adott r távolságban a potenciál ugyanaz.


Abban igazad van, hogy az elképzelésem mögött semmi sincsen kiszámolva, csak van egy megérzésem. Nekem is egyszerű newtoni modellre, tömegpontokra alapozva, de dinamikájában elképzelve a dolgot.

Legyen a kiinduló állapot, egy elegendően nagy térfogat homogén anyag- és sötétanyag eloszlással. (Az "elegendően nagy" azt jelenti, hogy a lokális gravitációs centrum körül kialakuló dinamikus folyamatok nem érik el a térfogat határát ésszerű időn belül.) Keletkezzen ebben a térfogatban egy lokális gravitációs centrum valahogyan. Ha a tér csak sötétanyag részecskékkel van kitöltve, akkor a lokális centrumtól R távolságban lévő részecskére az R sugarú gömb térfogatában lévő anyagmennyiséggel arányos gravitációs erő hat. Emiatt az elindul a centrumba, helyzeti energiája mozgásivá alakul, átszáguld a középponton, a mozgási energiája ismét helyzetivé válik, és a centrumtól R távolságban megáll, visszafordul, és kezdődik az egész elölről. Mivel a hipotetikus sötétanyag részecske semmivel sem lép kölcsönhatásba, ezen a kitágult, alacsonyenergiájú univerzum-állapotban, az előbbi osszcilláció tökéletesen megvalósul: az R térfogaton belüli részecskék mindig belül maradnak, az R-nél távolabbról indulók mindig kijutnak az R sugarú gömbtérfogatból ahogy megközelítik a fordulópontjukat.
Ha ugyanezt a helyzetet a normál anyag viselkedésével vizsgáljuk, mivel az kölcsönhat önmagával, ütközik, fékeződik, sugárzás útján energiát ad le, a szintén R távolságból a lokális centrumba bezuhanó normál anyagi részecske általában már nem fog a középponton áthaladva ismét R távolságig "emelkedni". Ha gondolatban elhanyagoljuk az irányváltozásokat, tekinthetjük úgy a normál részecskéket, hogy azok is oda-vissza oszcillálnak a centrum körül, de ezek egyre kisebb kitéréssel! Az a normál anyagi részecske, ami R-nél távolabbról indult (és így nem számított bele az R-ről induló sötétanyag részecskére ható gravitációba), egy idő után már nem fogja tudni elhagyni az R sugarú gömbtérfogatot: állandó jelleggel hozzáadódik a tömege az R-en belüli össztömeghez. És ez a kis plusz az, ami szerintem a magától ideálisan oszcilláló sötétanyag-részecskét is koncentrálódásra kényszeríti, mivel a kettő anyagfajta egymástól teljesen függetlenül, de ugyanabban a térben műveli a gravitációs centrum generálta mozgását.

Röviden: míg mondjuk az R távolságból induló sötétanyag részecske a centrum körül megcsinál 10000 oda-vissza oszcillációt, az R-nél távolabbról induló, és oda-vissza oszcilláló normál anyag jó része a fékeződés miatt az R térfogaton belül ragad, hozzáadódva az R sugarú gömb össztömegéhez, és ez hatással kell legyen a sötétanyag részecskénkre is.
Avatar
Rigel
 
Hozzászólások: 525
Csatlakozott: 2014.03.13. 22:17
Has thanked: 40 times
Been thanked: 140 times
Név: Farkas Zsolt

Re: A sötét anyag nem csomósodik, de miért?

HozzászólásSzerző: srudolf » 2016.11.19. 16:31

És akkor mi van, ha minden anyag valamikor sötét volt és ahogyan csomósodik, úgy kifehéredik?
Mert:
Nem telt el elég idő, hogy minden kifeféredjen. És közben a fehér anyag egy részéből fekete lett.
vagy

Ennek a folyamatnak van egy olyan dinamikája, ami csak pár százalék fehér anyagot termel
mert
Sokkal több fekete lyuk létezik, mint ahogy azt képzeljük és nagy része a fekete anyagnak már beleesett a fekete lyukakba

Tudom, hogy valahogy ki lehet következtetni a csillagok életkorát. Van olyan öreg csillag mind a látható világegyetem kora?
Avatar
srudolf
 
Hozzászólások: 371
Csatlakozott: 2014.05.23. 21:07
Tartózkodási hely: Sepsiszentgyörgy, Románia
Has thanked: 102 times
Been thanked: 60 times
Név: Csákány Tibor

Re: A sötét anyag nem csomósodik, de miért?

HozzászólásSzerző: nyemi » 2016.11.20. 06:25

Sziasztok.
A Index Fórumon felvetődött (Astrojan) a sötét anyag=barionos anyag egyenlőség H2 molekula magyarázatával. Amit 1999 években felküldött IR spektroszkóppal végzett Hidrogén bőség is megerősített.
Idézett a Wikipédiáról:"Az Európai Űrügynökség (ESA) által a légkör fölé telepített IR spektroszkóppal sikerült kimutatni az atomos hidrogén mennyiségének 5-15-szörösét az NGC 891 számú, élével felénk néző galaxisban, amely mennyiség elegendő a hiányzó anyag molekuláris hidrogénként való értelmezéséhez."
Ezt a lehetőséget miért dobta el tudomány?
nyemi
 
Hozzászólások: 14
Csatlakozott: 2015.01.18. 17:00
Has thanked: 18 times
Been thanked: 3 times

Re: A sötét anyag nem csomósodik, de miért?

HozzászólásSzerző: Rigel » 2016.11.20. 09:50

nyemi írta:Ezt a lehetőséget miért dobta el tudomány?


Röviden: mert a háttérsugárzás energiaspektrum görbéjének a lefutásából egyértelműen kiszámítható a barion-sűrűség. Annyi, amennyi. És jóval kevesebb, mint amit a sötét anyag különböző mérések szerint kiad. Azaz a sötét anyag biztosan nem lehet barionos anyag.
Avatar
Rigel
 
Hozzászólások: 525
Csatlakozott: 2014.03.13. 22:17
Has thanked: 40 times
Been thanked: 140 times
Név: Farkas Zsolt

Következő

Vissza: De miért?

Ki van itt

Jelenlévő fórumozók: nincs regisztrált felhasználó valamint 3 vendég

cron