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Alt 16.04.2017, 01:18   #1
HaraldL
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Standard Dunkle Materie in unseren Sonnensystem

Wie viel Prozent der Masse unseres Sonnensystems könnte aus dunkler Materie bestehen?
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Alt 17.04.2017, 02:17   #2
basti_79
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Zitat:
Zitat von HaraldL Beitrag anzeigen
Wie viel Prozent der Masse unseres Sonnensystems könnte aus dunkler Materie bestehen?
Hey Harald.

Das ist, glaube ich, die erste Frage, die ich von Dir lese, die man tatsächlich beantworten kann. Du fragst da nach der "Obergrenze" der unbekannten Masse im Sonnensystem. Das kann man erst einmal mit Google machen:

http://bfy.tw/BFbp

Da findet man heraus, dass es da 2014 mal ein Bruha gab von einem Team rund um einen gewissen Mona-Bidin.

http://www.weltderphysik.de/gebiet/a...sonnensystems/
https://www.newscientist.com/article...ere-all-along/

Das Paper dazu gibt es hier, das ist allerdings wohl ohne Hintergrundwissen weitgehend unverständlich.

Das Blöde daran ist: "in der Nähe des Sonnensystems" meint so etwas wie "die umgebenden zig-hundert Sterne", und die sind auch schon sehr weit weg. Du fragst ja nach innerhalb des Sonnensystems. Und da kommen jetzt zwei Tatsachen ins Spiel:
  • Innerhalb einer homogenen Masse ist die Gravitation 0. Man könnte auch die Frage stellen, was "eine homogene Masse" im Sinne der Relativitätstheorie (der derzeit besten Beschreibung der Gravitation) bedeutet. Wenn wir annehmen (und das nehmen wir an, da wir keine bessere Annahme haben), dass die dunkle Materie irgendwie so riesige Wolken (im Maßstab von Galaxien oder Galaxienhaufen) bildet und eben keine "Klumpen" wie die gewöhnliche Materie (Planeten, Sterne etc.) - würden wir sie überhaupt nicht bemerken. Wir würden da einfach drin schwimmen und nichts merken, ausser, in irgendeinen Detektor schlägt mal irgendein Partikel ein oder auch nicht, was "verdammt nach dunkler Materie aussieht".
  • Einige Objekte im Sonnensystem hat man durch Beobachtung der Bewegungen der Planeten gefunden. Man kann die Bahnen einzelner Objekte teilweise über Jahrhunderte verfolgen. Man hat unter anderem Pluto (und einige andere, ähnliche Objekte) gefunden. Man findet nirgendwo eine Abweichung von der Annahme, dass die bekannte gewöhnliche Materie die bekannte Gravitation erzeugt.
Insgesamt sind sichere Aussagen nur über die denkbare Dichteschwankung innerhalb des Sonnensystems möglich. Jedes halbwegs sinnvolle Modell von dunkler Materie würde voraussagen, dass, woraus auch immer dunkle Materie besteht, sie von gewöhnlicher Materie etwas angezogen wird. Das würde dazu führen, dass, wodurch auch immer die dunkle Materie "auseinandergetrieben wird", Anhäufungen im inneren schwerer Massen entstehen. Das würde dann erst einmal dazu führen, dass wir die Massen der Planeten oder der Sonne als "geringfügig übertrieben" wahrnehmen. Da kein Mensch weiß, wie schwer das Material z.B. des Erdinneren tatsächlich ist (man weiß nur, wie dicht es ist, und das nicht einmal besonders exakt - nicht exakt genug, um eine winzige Abweichung im Zahlenwert zu bemerken), würde so eine Anhäufung sich zwar bei Messungen bemerkbar machen - aber wir könnten sie nie im Leben davon unterscheiden, dass jetzt meinetwegen der Schwefelgehalt im Erdmantel ein paar Prozent falsch eingeschätzt wurde.

Alle Umlaufbahnen, die man kennt, sehen so aus, als ob die Materie im Sonnensystem zumindest genauso verteilt ist wie die gewöhnliche, d.h., dass die dunkle Materie zwar die Beträge der Gravitation möglicherweise ändert, aber nicht ihre Wirkrichtung. Daraus könnte man jetzt eine Aussage Ableiten über Obergrenzen der unerklärten Beiträge zur Wirkrichtung der Gravitation. Und daraus dann widerum eine Aussage über die maximal wirksame Masse (bzw. über deren Dichteschwankungen). Da sollten wir aber am besten mal Sakslane fragen [/quote]
__________________
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