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Unsere Welt zu verstehen:  Dunkle Materie



 Beitrag 0-538
 
 

 
Dunkle Materie
 
— Warum sie eben doch auch ganz normale Materie sein könnte —

 
 
Über das wahre Wesen sog. Dunkler Materie gibt es bisher nur Spekulationen.
 
Gut zusammengefasst finden sie sich erklärt und nach Plausibilität eingeordnet in Sabine Hossenfelders Vortrag.
 
Letztlich steht Hossenfelder heute im Lager derer, die denken, Einsteins Gravitationstheorie bedürfe doch noch irgend welcher Korrektur.
 
Ich selbst bin da ganz entschieden anderer Meinung:
 


Gebhard Greiter (2021):
 
Meine ganz persönliche Meinung zu Dunkler Materie:
 
Dass Galaxien als Materietöpfe zu sehen in dem Sinne, dass sie in je einer Wolke kosmischen Staubes schwimmen, die in ihnen und nahe an ihnen dichter ist als anderswo (aber dennoch im Inneren der Galaxie von fast konstanter Dichte), könnte ich mir tatsächlich noch am ehesten als Erklärung für die Existenz dunkler Materie vorstellen, denn:
 
Es kann ja tatsächlich der gesamte Inhalt des Universums (soweit er Materie darstellt) als gigantische Staubwolke aufgefasst werden mit "Staubkörnern" jeder nur denkbaren Größe (angefangen bei einzelnen Elementarteilchen und Molekülen bis hin zu Sternen und Schwarzen Löchern). Galaxien sind Schwerpunkte dieser Wolke von "Staub": Regionen also, in denen sie deutlich dichter ist als anderswo. Hiervon beobachtbar sind aner nur kleine Teilwolken enthalten, die sich lokal so weit verdichtet haben, dass sie zu leuchten begannen: entweder als Gaswolke oder gar als Stern. Dennoch muss es da aber jede Menge weiteren Staubes geben, der noch weit davon entfernt ist, sich derart weit verdichtet zu haben, dass er sich entweder stark erhitzen konnte oder wenigstens so dicht wurde, dass er in der Lage ist, zu verstecken, was hinter ihm existiert.
 
Mein Verdacht: Dieser Rest des "Staubes" (vor allem soweit er aus ganzen Gesteinsbrocken besteht) macht in Summe das aus, was wir dunkle Materie nennen, besteht aber letzlich doch nur aus stark verdünnter ganz normaler Materie jeder nur denkbaren Art von Bruchstücken früherer Sterne: Man hat (was Astrophysiker heute aber NICHT glauben) möglicherweise nur unterschätzt, wie viel das insgesamt an Staub sein kann: an Staub, der zu dünn sind, um durch uns beobachtbar zu sein (sei es in Folge eigener Lichtabstrahlung oder da er für uns nennenswert verdunkeln könnte, was hinter ihnen liegt).
 
Wenn man sich eine solche Wolke aus Staub und nicht allzu großen Gesteinsbrocken vorstellt, wird – wenn sie im Inneren der Galaxie liegt – ihre Umgebung von Sternen sie in jede Richtung fast gleich stark zu ziehen bemüht sein, so dass sie sich weder auflösen noch groß in nur eine Richtung bewegen oder sich gar schnell weiter verdichten kann.
 
Dass man sich bei entsprechenden Berechnungen gewaltig irren kann, scheint mir jedenfalls durchaus möglich.
 
Denken wir dazu mal an interstellare Objekte:
 
Aufgrund der großen Entfernungen können sie in der Regel nur erkannt werden, wenn sie unser Sonnensystem passieren. Man hat bisher nur ganze zwei entdeckt. Wie will man da wissen, wie viele es wirklich geben könnte?
 
Mit anderen Worten: Ich kann mir bisher einfach nicht vorstellen, wie es gelungen sein sollte, für Gesteinsbrocken jeder nur denkbaren Größe deutlich unterhalb typischer Mond abzuschätzen, in welcher Dichte sie in Galaxien oder dem Weltraum tatsächlich vorkommen.
 
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Ich muss zugeben, dass ich von Modified Newtonian Gravity (MOND) rein gar nichts halte. Diese Theorie scheint mir — ihrer Qualität nach — gut vergleichbar mit der Theorie der Epizyklen aus dem Mittelalter: Sie konnte Beobachtungsergebnisse (die Bahnen der Planeten, wie wir sie von der Erde aus sehen) erstaunlich genau erklären, hat sich aber dennoch als falsch erwiesen (und war um Welten komplexer als die ganz einfache Newtonsche Theorie).
 
Ich würde mir wünschen, dass die Astrophysiker mal versuchen würden, zu quantifizieren, wie sich der Prozentsatz Dunkler Materie in sehr alten Regionen des Weltalls vergleicht mit dem in z.B. unserer Lokalen Gruppe. Mein Verdacht nämlich ist, dass die Dichte Dunkler Materie korrelliert sein könnte mit der Zahl der Supernovae, die in einer betrachteten Region des beobachbaren Universums schon stattgefunden haben. Jede Supernova nämlich zerstört lokal, was Gravitation an Verklumpung von Gas und Staub schon hat schaffen können und erhöht in einer wirklich großen Umgebung des explodierten Sterns die Zahl der "Staubteilchen" großer Granularität (= Gesteinsbrocken, welche die Macht der Explosion eines Sternes in seine Umgebung geblasen hat).
 
Mit anderen Worten: Würde man feststellen, dass der Prozentsatz Dunkler Materie für weit von uns entfernete (und daher jüngere) Galaxiencluster kleiner ist als für uns nahe liegende, wäre das starker Hinweis darauf, dass Dunkle Materie eben doch ganz normale, nicht leuchtende Materie ist bestehend aus dünnen, da weiträumig verstreuten Wolken von Gesteinsbrocken, wie Supernovae sie ja wohl zur Folge haben können.
 


 
Erstaunlicher Weise hat meine Vermutung, dass Galaxien des frühen Universums weniger Dunkle Materie enhielten, inzwischen Bestätigung gefunden: Man lese den Bericht » Kaum Dunkle Materie in frühen Galaxien « (2017):
 
 
 

 
 
VORSICHT aber: Selbst wenn es offenbar richtig zu sein scheint, dass Galaxien im frühen Universum kaum Dunkle Materie enthielten, so muss das noch lange nicht bedeuten, dass deswegen auch schon meine oben vernutete Begründung dafür richtig ist.
 
Man lese deswegen auf jeden Fall auch, welche Schlussfolgerungen man aus der Beobachtung des Bullet Clusters zieht (in dem sich zwei mit einander kollidierende Galaxienhaufen mischen): Es sieht so aus als würde sich dort Dunkle und normale Materie mit anderer Geschwindigkeit vom Zusammenstoß befreien als die Gaswolken.
 
 
 
Einen erfolgreichen Versuch, Ströme Dunkler Materie in unserer nahen Umgebung zu beobachten skizziert das Video » Verborgenes Netz Dunkler Materie entdeckt « (2021).
 
 
Warum die meisten Astrophysiker heute vermuten, dass Dunkle Materie aus WIMPs (= "Weakly Interacting Massive Particles") besteht, bekommt man gut erklärt im Vortrag von Prof. Thomas Lohse (2017). Er erklärt auch, wie sich im Bullet Cluster normale und Dunkle Materie anders verschieben als das leuchtende Gas.

 


aus  Notizen  zu
tags: stw1726D: Dunkle+Materie


Wie könnte dunkle Materie beschaffen sein?


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