Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
By signing up, you agree to our Terms & Conditions and agree that Teknologiens Mediehus and the IDA Group may occasionally contact you regarding events, analyzes, news, offers, etc. by telephone, SMS and email. Newsletters and emails from Teknologiens Mediehus may contain marketing from marketing partners.

Dagens rumspørgsmål besvaret: Hvorfor tror vi, der findes mørkt stof i universet?

Space with Sarah forklarer i dag, hvorfra vi ved, at der må være fem gange mere mørkt end synligt stof i universet.

Sarah Pearson er dansk astrofysiker, som fra sine studier i USA gør sig umage med at forklare universet for alle, der kigger nysgerrigt og undrende mod nattehimlen. Hun er nærmere bestemt ph.d.-studerende i astrofysik ved Columbia University i New York, hvorfra hun fik sin kandidatgrad i astrofysik i 2015. Før dette var Sarah Pearson studerende i fysik ved Københavns Universitet, hvorfra hun fik sin bachelorgrad i 2012.

Læs også: Ung dansk forsker: Så stort er det kendte univers

Til dagligt forsker Sarah Pearson i mørkt stof og sammenstødende galakser. Sarah Pearson har en passion for formidling af videnskab og har derfor startet sin egen YouTube-kanal ‘Space with Sarah’, hvor hun svarer på de spørgsmål, hun oftest møder, når hun fortæller folk, at hun er astrofysiker. Hver video varer ca. 4-6 minutter og henvender sig til alle, der interesserer sig for astronomi. De fleste er nu også tekstet på dansk.

Læs også: Dansk astrofysiker: Derfor støder galakser sammen, selvom universet udvider sig

Sarah Pearsons arbejde vidner om ægte forskerglæde og veloplagt lyst til at formidle sin viden. I denne uge bringer vi derfor en række af Sarah Pearsons videoer, der naturligvis også kan ses på hendes Youtube kanal.

Emner : Universet
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Stil endelig diverse spørgsmål til videoen og mørkt stof i kommentarerne her.

Mange hilsner,
Sarah (Space with Sarah)

  • 6
  • 0

Hvad er densiteten af det mørke stof i kg/m3 (bliver formodentlig er meget lille tal), og kan man konstatere nogen variation, så densiteten f.eks. er større nær himmellegemer og galakser end langt fra?

  • 2
  • 5

solsystemet kan ikke bruges som model for en galakse, fordi de yderste stjerner i galakse fastholdes af nabostjerne, og ikke af hele galaksen.

  • 0
  • 11

Når en stjerne passer en langsommere nabostjerne så drejer den en smule, ind i kredsløbet omkring galaksen . Derved kan galaksen holde sammen på stjerne selvom de bevæger sig for hurtigt. Det vil sige at stjernernes baner i en galakse er ikke cirkelformede, men mere kantede.

  • 0
  • 9

Vi kan ikke se det, fordi det ikke afgiver stråling eller dæmper eksisterende stråling.
Hvilke almindelige stoffer ville have disse egenskaber i den fortynding der er tale om? Umiddelbart tænker jeg på fritflyvende neutroner, selvom jeg ikke ved om de kan det.
Er der nogle atomer/molekuler vi ikke ville kunne se, når man tænker på at strålingen er svag og der ikke er mange /m3.
Er hastighedsfordelingen også besynderlig i kugleformede hobe/galakser hvor det er lettere at estimere tyngdefeltet. (kun massen indenfor påvirker legemet).

Det er godt gjort at koge disse emner ned til letforståelige indslag uden at det bliver for banalt.

  • 0
  • 2

Stil endelig diverse spørgsmål til videoen og mørkt stof i kommentarerne her.

Mange hilsner,
Sarah (Space with Sarah)

Hej Sarah,

jeg undre mig over, når stofmasse omdannes til energi inde i Solen og andre stjerner, for hvor bliver tyngdekraften af?

Efter Einstein er det massen der ved krumning af rummer forårsager tyngdekraften og når stofmassen omdannes til energi, skulle tyngdekraften forsvinde.

Hvad nu, dersom tyngdekraften ikke forsvinder, blot fordi en stofmasse omdannes til energi inde i Solens indre, så vil Solen have en større tyngdekraft pr. masseenhed end Jorden eksempelvis vil have, da der ikke sker en stofmasse-omdannelse til energi i Jordens indre.

Skulle det være rigtigt, det jeg her kommer med, da vil beregningen af Solens massestørrelse tilligemed være forkert, da den jo netop beregnes ud fra, hvad Solens tyngdekraft påvirker planeterne med.

Da der nu kan være to parametre der ikke er rigtige, ud fra de nuværende beregningsformler, kunne det være interessant at se, hvad parametrene vil komme frem med, dersom de ændres så de passer til det observerede, i galakserne.

Vi kan ikke direkte bruge vores eget Solsystem, da der ikke sker nogen stofomdannelse til energi, i planeternes indre.

Dog er der en lille mulighed for at bruge vort eget solsystem, nemlig om en ændring af Solens tyngdekraft og stofmasse parameter - som omtalt ovenfor - som så kan have indvirkning på Merkurs baneberegning, således at den kan blive normal, ud fra en ændring i Newtons beregningsformel for universelle objekters tyngdepåvirkning af hinanden, ved at Stjerner og Solen ikke har samme gravitationskonstant som planeter.

Gravitationskonstanten er jo en parameter der forventes at alle objekters stofmasse skal forholdes til.

Forsvinder tyngdekraften ikke når en stofmasse omdannes til energi i Solen, vil tyngdekraftens effekt indgå i Solens eksisterende stofmasses tyngdekrafteffekt, hvorved Solen vil udvise en større tyngdekraft end forventet i forholdet til Solens faktiske massestørrelse.

Det kan godt være det er et skud i tågekammeret, jeg synes blot det er underligt, at der er tyngdekraft som forsvinder fra Solen, når der omdannes stofmasse til energi i Solens indre.

Tyngdekraften kunne jo være en kraft, i lighed med den elektriske og den magnetiske og indgår i skabelsen af elementarpartikler (stofmasse), når så stofpartiklerne omdannes til energi (elektromagnetisk stråling) står tyngdekraften tilbage som en fortsat eksisterende selvstændig kraft.

Jeg ved godt det kan være en svær mundfuld, at gøre tyngdekraften til en kraft i lighed med de to andre, for hvordan kan tyngdekraften have to ladninger, ligesom de to andre kræfter. Måske skal videnskaben tænke en smule anderledes med tyngdekraften end vi kender de to andre kræfter og deres ladninger på.

En gang imellem kunne det være fornuftigt at tænke ud af boksen.

  • 0
  • 7

I fysikken er der på forskellige tider opstået begreber, hvis formål var at forklare ellers uforklarlige tilstande. Den herostratisk berømte æter er et eksempel.
På andre tider er der opstået begreber, som viser sig at være sande (indtil videre), eller som var en foreløber for en mere dybsindig forklaring. Bohr's atommodel med udelige neutroner og protoner er et eksempel.

Som forklaret i filmen kan blandt andet stjerners rotationshastighed i galakserne, eller gravitationslinser, ikke forklares med "klassiske" begreber, og derfor har man opfundet entiteten "dark matter". Og dette kan så medtages i diverse beregninger for at få det hele til at passe sammen.

Som nævnt i filmen, så ved astronomer og fysikere ikke hvad "dark matter" er - og om det måske ender med at være "noget" som kan beskrives med kendte begreber - eller om det er noget helt andet, fjernt fra en hver nukendt partikel, kraft eller påvirkning.

Derfor opfatter jeg "dak matter" som et hjælpebegreb til at få ligningerne til at passe. Det vil sikkert være overfortolkning af det meget billedrige amerikanske sprog at tillægge begrebet alt for mange kendte egenskaber - bare baseret på ordvalget. Det operationelle i begrebet er "dark" = vi kan ikke se det. Begrebets fader kunne have kaldt det mange andre ting, for eksempel "virtual matter", "invisible matter", "exo matter", "pseudo matter" og så videre.

  • 5
  • 2

Tror mere at svaret ligger i "The Great Attractor" der får det til at se ud som om at universet udvider sig, og undervejs at vi bliver slynget rundt af store Sorte Huller.

  • 0
  • 6

Hvor er det nogle virkeligt dejlige billeder - men galaxerne roterer den forkerte vej?. :) Nevermind

  • 4
  • 2

Kunne forskerne som udtaler sig ikke også i almindelighed tage nogle flere forbehold overfor sådant? Der er mange sådanne "entiteter", som beskrives på en måde som om det er givet at de findes. Det er måske for omstændelig hele tiden at beskrive det som "hypotetisk" ? Læser eller hører man om at forskerne forsøger at finde ud af mere om "det" mørke stof, "den" mørke energi, "de" forskellioge "multiverser", levnes ikke megen plads for forsigtighed eller skepsis.

  • 0
  • 3

Da galakser er rigtig mange lysår i størrelse, og afstanden i rummet mellem galakserne også er enorme, så tænker jeg på at hvis gravitationen også har en endelig hastighed i virkningen, kunne være den samme som lysets hastighed. Hvad så hvis ændringen i centrum (sorte huller eksempelvis) ændre sig uden at denne ændring (gravitations mæssigt) kommer ud i universets, og altså at gravitationen ikke ændre sig her, men har ændret sig i centrum af galaksen, hvad sker der så med hastigheden af stjernerne?
Ved vi om tyngdekraften har en endelig hastighed i udbredelse?

  • 0
  • 1

Hvilke almindelige stoffer ville have disse egenskaber i den fortynding der er tale om? Umiddelbart tænker jeg på fritflyvende neutroner, selvom jeg ikke ved om de kan det.

Frie neutroner har temmelig begrænset levetid (ca. 15 minutter): https://phys.org/news/2017-05-neutron-life...

Er hastighedsfordelingen også besynderlig i kugleformede hobe/galakser hvor det er lettere at estimere tyngdefeltet. (kun massen indenfor påvirker legemet).

Reglen "kun massen indenfor påvirker legemet" er kun gyldig for fuldstændigt jævn fordeling af masse. Og kun hvis massen er stillestående. F.eks. vil tidevandskræfter forsvinde når man bruger reglen, så brugbarheden er stærkt begrænset.

Korrekt beregning kræver at man integrerer over massetiltrækningen mellem samtlige legemer som tiltrækker hinanden. I princippet på atomart niveau, og på tværs af hele det synlige univers. I praksis kan legemer på afstand antages at vær punktformede, og fjerne objekter kan udelukkes fra beregningen.

  • 3
  • 0

Ved vi om tyngdekraften har en endelig hastighed i udbredelse?

Ja, lysets hastighed i vacuum.

https://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_gra...

En krafteffekt forsvinder samtidig med at en ballast (stofmasse) forsvinder.

Forsvandt Solen lige NU, da ville Jorden og alle de andre planeter m.v. øjeblikkeligt bevæge sig i en tangentbane, ud fra det punkt de befinder sig i, i det øjeblik hvor Solen og dens masse forsvinder.

En krafteffekt er ikke det samme som en vibration i eksempelvis vakuum

Tyngdebølger er et produkt at en masses bevægelse, ligesom lys er et produkt, der opstår når en partikel (masse) vibrerer tilstrækkeligt hurtig, hvorfor en tyngdebølge er en elektromagnetisk bølge med meget lang bølgelængde.

  • 0
  • 8

En krafteffekt forsvinder samtidig med at en ballast (stofmasse) forsvinder.
Forsvandt Solen lige NU, da ville Jorden og alle de andre planeter m.v. øjeblikkeligt bevæge sig i en tangentbane, ud fra det punkt de befinder sig i, i det øjeblik hvor Solen og dens masse forsvinder.

Forkert!

Det vil ske med en forsinkelse på 8 minutter og 20 sekunder. Solens lys og dens tyngdefelt udbredes med præcis samme hastighed. Så længe vi kan se solen, er vi også påvirket af dens tyngdefelt.

hvorfor en tyngdebølge er en elektromagnetisk bølge med meget lang bølgelængde.

Forkert!

Tyngdebølger er gravitionelle, ikke elektromagnetiske!

Kan du i øvrigt forklare dit selvopfundne begreb krafteffekt? Kraft måles i enheden Newton. Effekt måles i Watt. Hvad er enheden for krafteffekt?

  • 6
  • 0

Det vil ske med en forsinkelse på 8 minutter og 20 sekunder. Solens lys og dens tyngdefelt udbredes med præcis samme hastighed. Så længe vi kan se solen, er vi også påvirket af dens tyngdefelt.


Det vil det ikke.
https://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_gra...
Forklaringen er lidt indviklet, men essensen er at der ikke er nogen "rød" forskydning eller forsinkelse i tyngdefeltet selvom du bevæger dig væk fra kilden.

  • 0
  • 10

Nej, tyngdekraften falder på kvadratet af afstanden, så de nærmeste stjerner trækker mere end den øvrige galakse. Lidt ligesom at månen kredser om jorden, selvom solen er tunger end jorden.

Jo, men det er alligevel en fejlslutning!

  1. de nærmeste stjerner ligger alle mulige steder omkring jorden. Deres massetiltrækninger vil i betydeligt omfang ophæve hinanden når tiltrækningen kommer fra forskellige retninger.

  2. I mælkevejens centrum er der et supermassivt sort hul, ca. 4,1 millioner solmasser, kaldet Sagittarius A. Afstanden er ca. 26.000 lysår. Der er også et stort antal stjerner, men lad os for nemheds skyld undlade at regne dem med. Hvis vi skriver solens masse som Ms og massetiltrækningskonstanten som K, så er massetiltrækningen fra Sagittarius A = 4.100.1000 x Ms x Ms x K/(26.000 x 26.000) = 0,006 x Ms x Ms x k

Antag at en stjerne på størrelse med solen befinder sig 4 lysår fra jorden. Dens massetiltrækning er så 1,0 x Ms x Ms x K/(4 x 4) = 0,0625 x Ms x Ms x K. Altså nogenlunde samme som massetiltrækningen fra Sagittarius A.

Læg dertil at nærmeste nabostjerne ganske vist er 4 lysår borte, men mindre end solen,
at nærmeste stjerners massetiltrækninger tenderer mod at ophæve hinanden,
at stjernetætheden i centrum er meget større end hvor vi befinder os,
og du vil se at massetiltrækningen fra nabostjernerne på ingen måde dominerer.

  1. Hvis tiltrækningen fra nabostjernerne var dominerende burde galaksen falde fra hinanden. Der er fundet enkelte stjerner på vej ud, men langt de fleste følger deres bane rundt om galaksens centrum. Galakser falder ikke fra hinanden. Tyngdekraften fra centrum dominerer.
  • 5
  • 1

Hej Carsten,

Hvad er densiteten af det mørke stof i kg/m3 (bliver formodentlig er meget lille tal), og kan man konstatere nogen variation, så densiteten f.eks. er større nær himmellegemer og galakser end langt fra?

Det er svært at sige, hvad densiteten af det mørke stof er, når vi faktisk ikke ved hvad mørkt stof er. I galakser ved vi det er mere og mere dominerende i forhold til det lysende stof i udkanten af galaksen. Så vi kan godt sige hvad densiteten overordnet set på galakseskalaer. Vi ved fx at det mørke stof er fordelt mere kugleformet i galakserne, fordi det er såkaldt “kollisionsløst“. Stjernerne roterer derimod i en skive i fx Mælkevejen. Et andet eksempel er også, at man i solsystemet ikke har brug for at inkludere mørkt stof for at beregne planeternes baner. Bevægelsen er altså ikke domineret af mørkt stof på den skala i vores galakse, dog burde vi kunne detektere mørkt stof partikler her på jorden, hvis de findes. Dette er der bygget mange detektore til, og forhåbentlig har vi stærke grænser for hvad mørkt stof rent faktisk kan være i den nære fremtid.

  • 8
  • 0

Forsvandt Solen lige NU, da ville Jorden og alle de andre planeter m.v. øjeblikkeligt bevæge sig i en tangentbane, ud fra det punkt de befinder sig i, i det øjeblik hvor Solen og dens masse forsvinder.

Jeg giver igen Peter Larsen ret. Det ovenstående er forkert. Gravitationsbølger udbreder sig med lysets hastighed, og det er korrekt at det vil tage ca. 8 minutter for jordens bane at ændre sig, hvis solen pludselig forsvandt.

  • 8
  • 0

Hej David,

Hvor er det nogle virkeligt dejlige billeder - men galaxerne roterer den forkerte vej?. :) Nevermind

JO! Det gør den :) Det er en fejl i videoen, som vi opdagede, efter det var for sent. Det er en interessant process at skrive, finde billeder, filme, lave tegninger til animationer, få lavet animationerne og gennemtjekke om alt er korrekt. Jeg har simpelthen overset det, da jeg i sidste ende godkendte animationerne. Sikke noget.

Noget interessant er dog, at det ikke er helt trivielt, hvilken vej galakser skal rotere ud fra hvordan deres spiralarme "vender", hvilket jeg går ud fra er hvad du hentyder til:

Spiralarme er "densitets-bølger" af stof og stjernerne bevæger sig ikke nødvendigtvis med dem. Astronomer var nødt til at undersøge galaksernes hastigheder/bevægelse for at være sikre på deres rotationsretning. Et kendt eksempel på en debat om netop hvilken vej galasker roterer i forhold til deres spiralarme var mellem Lindblad (1941) og Hubble (1943). De uenig om, hvorvidt de fleste spiralgalakser skulle have "ledende" eller "efterfølgende" spiralarme. Det viser sig at, at de fleste spiralarme er "efterfølgende", som du henviser til, skal være tilfældet i videoen, men nogle galakser viser den modsatte adfærd (hvilket sandsynligvis skyldes en nylig interaktion med en anden galakse).

  • 7
  • 0

Hej Jan,

Derfor opfatter jeg "dak matter" som et hjælpebegreb til at få ligningerne til at passe.

Jeg giver dig helt ret, at vi stadig slet ikke ved, hvad mørkt stof er. Dog er det en vigtig pointe, at forskere på enormt mange forskellige måder kommer frem til det samme resultat: at der er fem gange så meget stof derude, som mangler, i forhold til det stof vi kan se. Jeg nævnte det i videoen uden at uddybe det særligt meget, men fx kan vi "veje" kæmpe galaksehobe ved at se, hvordan lys bøjer sig omkring dem, vi kan se hvad der sker når galaksehobe støder sammen (deres massefordeling i forhold til lys), vi kan se det på galaksers rotation, i den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling, vi kan få samme svar ved at se på galaksers hastighed om andre galakser i grupper af galakser. Og alt tyder på det samme: der mangler ca. fem gange så meget af massen i forhold til hvad vi kan se.

Fysikere er i fuld gang med at prøve at finde ud af, hvilken slags partikel mørk stof kan eller ikke kan være i diverse detektor forsøg rundt omkring i verden. Samtidigt at der også stadig folk, der forsker i modifikationer til tyngdekraften som måske kan forklare vores observationer. Dog tyder alt på ind til videre, at Einsteins forklaring af vores Univers, og hvordan tyngdekraften virker, er solid.

Sarah

  • 8
  • 0

Det er svært at sige, hvad densiteten af det mørke stof er, når vi faktisk ikke ved hvad mørkt stof er.

Man behøver vel ikke at vide, hvad mørkt stof består af, for at beregne densiteten.

Da jeg stillede spørgsmålet, havde jeg ikke kunnet finde nogen som helst angivelse; men jeg har nu fundet et par "uofficielle" links, der antyder, at densiteten i den afstand, som vi befinder os fra Mælkevejens centrum, er i størrelsesordenen 6 - 9 x 10^-22 kg/m3 - se f.eks.:

http://cdms.berkeley.edu/Education/DMpages...

Nogle mener, at densiteten falder med 1. potens af afstanden omkring centrum af en galakse for så længere ude at falde med 2. potens og derefter med 3. potens langt ude. Om den så også lokalt rundt om planeter og sole opfører sig på samme måde, kan jeg ikke finde nogen oplysninger om. Har du et mere kvalificeret bud, og svarer en sådan stigende potens til densiteten af synlig masse i galaksen, således at der måske for hver synlig massedel svarer en tilsvarende mængde mørk masse?

  • 0
  • 7

Kunne man forestille sig noget ukendt kunne have masse. Som hvis magnetisme havde masse fx?

  • 0
  • 2

Hej Lars og Johan,

når stofmassen omdannes til energi, skulle tyngdekraften forsvinde

Det gør den også.
Solen taber omkring 4 millioner tons masse i sekundet.

Svjh. har Solen gennem de knap 4,6 mia. år den skinnet, mistet hvad der svarer til 2 jordkloder i masse, forvandlet til energi.
Men, da Solens masse svarer til ca. 330.000 gange Jordens, er der stadig rigeligt tilbage. :-)

Dette har Johan helt ret i!

Er der dokumentation for, at tyngdekraften også forsvinder når massen forsvinder? eller er det blot en antagelse ud fra Einsteins påstand om, at masse deformerer rummet, hvorved at stofmassen bevæger sig mod andet stofmasser.

Mig bekendt er der ingen dokumentation. Derimod er der dokumentation for, at Solen har en lidt anden tyngdekraft pr. masseenhed end Jorden har, da Newtons beregningsformel for himmellegemers indbyrdes bevægelse, fejler i forholdet til Merkurs bane. For de andre planeter er fejlen så ubetydeligt, at der ses bort fra den, undtagen ved Merkurs bane, hvor fejlen er stor nok til at den er til at forholde sig til.

Fejlen kunne være, at Newton lavede en fælles tyngdekonstant for alle himmellegemer og ikke havde en lidt anden tyngdekonstant for solsystemets centralt lysende objekt - Solen.

Sarah, du siger at tyngdekraften forsvinder samtidig med massen. Hvor har du den viden fra og hvad har videnskaben af dokumentation for noget sådan?

  • 0
  • 11

Nej, tyngdekraften falder på kvadratet af afstanden, så de nærmeste stjerner trækker mere end den øvrige galakse. Lidt ligesom at månen kredser om jorden, selvom solen er tunger end jorden.

Jo, men det er alligevel en fejlslutning!

de nærmeste stjerner ligger alle mulige steder omkring jorden. Deres massetiltrækninger vil i betydeligt omfang ophæve hinanden når tiltrækningen kommer fra forskellige retninger.

Stjerne køre samme vej, i en galakse, så når stjerne er nær hinanden, så følges de ad i lang, det er derfor at galakserne har arme. Din model af en galakse, er alt for simple til at afspejle virkeligheden.
Det er rigtigt at solen så vidt man ved er langt fra alle stjerne, men sådan er det ikke altid, i år millionerne rundt i Mælkevejen.

  • 0
  • 11

Stjerne køre samme vej, i en galakse, så når stjerne er nær hinanden, så følges de ad i lang, det er derfor at galakserne har arme.

Du har ikke forstået hvordan tyngdekraft virker!

Hvis to stjerner har kurs mod hinanden vil de passere, og derefter fortsætte med samme hastighed efter passagen.

Du antyder at de skulle klistre sig til hinanden. Men det ville medføre at deres indbyrdes hastighed skulle reduceres ved passagen. Det ville betyde at de tabte kinetisk energi. Du må i så fald forklare hvor den energi er blevet af.

  • 7
  • 0
  • 8
  • 0

Hallo Sarah,

Nuvel - dark matter - forøger forenklet udtrykt gravitationen med ca. en faktor 5 - så rotationshastighederne/sprialformerne af stjernerne i en galakse kan forklares.

Så langt så godt.

Men når LIGO mener at detektere en sammensmeltning af 2 sorte huller, så indgår dark matter ikke i udregningerne og det målte.

Det lyder mystisk.

Har du en forklaring på, hvorfor dark matter vekselvirker ved galaksedannelse/rotation (og ved ekstrem lysafbøjning (Einstein ringe)), men ikke er til stede, når to sorte huller forenes i henhold til LIGO observationer?

Og for den sags skyld: hvorfor har den postulerede dark matter ingen indflydelse på planeternes bevægelse i vort eget solsystem?

Det forekommer i min optik mærkværdigt, at sort masse kun selektivt (som det behager astrofysikere) er til stede i universet !

  • 0
  • 0

Og for den sags skyld: hvorfor har den postulerede dark matter ingen indflydelse på planeternes bevægelse i vort eget solsystem?

Det forekommer i min optik mærkværdigt, at sort masse kun selektivt (som det behager astrofysikere) er til stede i universet !

Hvis de data og udregninger, der står i den link, jeg postede i mit sidste indlæg ( http://cdms.berkeley.edu/Education/DMpages... ), er korrekte, er indflydelsen af mørk masse på jordens bevægelse rundt om solen i størrelsesordenen 10^18 gange mindre end solens indflydelse og derfor umulig at detektere.

Det er så et spørgsmål, om densiteten af mørk masse er nogenlunde konstant i vores solsystem eller måske er tættere nær solen og planeterne.

  • 1
  • 1

Man går ud fra at galakserne er stabile og holdt sammen af deres tyngdekraft (matter og black matter), men hvordan kan man vide at stjernerne i galakserne ikke er på vej væk.
Vi har kun observeret galakser i meget kort tid, og de kan bare være en tilfældighed på et givet tidspunkt.
Vi har jo et problem med at observere stjernernes reelle hastighed, da vi kun kan se deres hastighed radialt i forhold til os.
Hvilke indikationer har vi på at stjernerne i en galakse er i en stabil bane om centeret?

  • 0
  • 6

Man går ud fra at galakserne er stabile og holdt sammen af deres tyngdekraft (matter og black matter), men hvordan kan man vide at stjernerne i galakserne ikke er på vej væk.

Man aflæser da bare deres indbyggede speedometer. Spektrallinjerne kan være mere eller mindre rød eller blåforskudte. Tag så et kig på stjernerne i naboen Andromeda galaksen, aflæs hastighederne i begge sider samt i midten. Så har vi rotationshastigheden. Mig bekendt viser målingerne at Andromeda galaksen er stabil.

Vi har kun observeret galakser i meget kort tid, og de kan bare være en tilfældighed på et givet tidspunkt.

Nej da! Vi har observeret galakser i omtrent 13 milliarder år! De fjerneste vi kan observere er ca. så gamle. Og der er vist ingen galakser som ser ud til at falde fra hinanden. Og måler vi solsystemets radialhastighed i forhold til mælkevejens centrum ser det bestemt ikke ud til at vi er på vej væk.

I parentes bemærket: det ser ud til at det sorte hul i mælkevejens centrum af og til giver en stjerne et så stort spark, at den forlader mælkevejen helt. Der er observeret enkelte stjerner med så store hastigheder at de kan undslippe mælkevejens tyngdekraft.

Vi har jo et problem med at observere stjernernes reelle hastighed, da vi kun kan se deres hastighed radialt i forhold til os.

Ja, men der er mange af dem. Og problemet forsvinder når vi måler på en nabo galakse set fra kanten.

Hvilke indikationer har vi på at stjernerne i en galakse er i en stabil bane om centeret?

13 milliarder års observationer!

  • 6
  • 0

når stjerne er nær hinanden, så følges de ad i lang, det er derfor at galakserne har arme

Det er det rene kuller.

'1. Kun spiralgalakser har "arme".

'2. "Armene" eksisterer ikke som fysiske, men kun som visuelle objekter, de er resultater af en form for trykbølger, som sandsynligvis forårsager, eller forårsages af, dannelse af nye, massive og derfor meget klare stjerner. Lyset fra disse nye stjerner giver en illusion af arme. Forskellen mellem masse pr. rumfangsenhed (massefylde/specifik masse/...) i armene og stoffet mellem dem er for det meste højst 5%. Den fremherskende Lin-Shu-teori (offentliggjort i 1964 i The Astrophysical Journal (ApJ)) foreslår, at også ældre stjerner kan være 'deltagere' i illusionen. Herimod fremsatte Robert Grand en konkurrende teori baseret på en N-body-SPH simulation af spiralgalakser.

"Vinderen" bliver nok en variant af Lin-Shu-teorien, efter at Pour-Imani, Kennefick, & Kennefick, Davis, Shields, og Abdeen i august sidste år offentliggjorde deres "Strong Evidence for the Density-wave Theory of Spiral Structure in Disk Galaxies " i ApJ Letters, hvori de begrunder med:

"The density-wave theory of galactic spiral-arm structure makes a striking prediction that the pitch angle of spiral arms should vary with the wavelength of the galaxy's image. ... We find that the B-band and 3.6 μm images have smaller pitch angles than the infrared 8.0 μm image in all cases, in agreement with the prediction of density-wave theory."

  • 1
  • 0

Re: Galakser og stabilitet

Man går ud fra at galakserne er stabile og holdt sammen af deres tyngdekraft (matter og black matter), men hvordan kan man vide at stjernerne i galakserne ikke er på vej væk.  

Man aflæser da bare deres indbyggede speedometer. Spektrallinjerne kan være mere eller mindre rød eller blåforskudte. Tag så et kig på stjernerne i naboen Andromeda galaksen, aflæs hastighederne i begge sider samt i midten. Så har vi rotationshastigheden. Mig bekendt viser målingerne at Andromeda galaksen er stabil.

Vi har kun observeret galakser i meget kort tid, og de kan bare være en tilfældighed på et givet tidspunkt.  

Nej da! Vi har observeret galakser i omtrent 13 milliarder år! De fjerneste vi kan observere er ca. så gamle. Og der er vist ingen galakser som ser ud til at falde fra hinanden. Og måler vi solsystemets radialhastighed i forhold til mælkevejens centrum ser det bestemt ikke ud til at vi er på vej væk.

I parentes bemærket: det ser ud til at det sorte hul i mælkevejens centrum af og til giver en stjerne et så stort spark, at den forlader mælkevejen helt. Der er observeret enkelte stjerner med så store hastigheder at de kan undslippe mælkevejens tyngdekraft.

Vi har jo et problem med at observere stjernernes reelle hastighed, da vi kun kan se deres hastighed radialt i forhold til os.  

Ja, men der er mange af dem. Og problemet forsvinder når vi måler på en nabo galakse set fra kanten.

Hvilke indikationer har vi på at stjernerne i en galakse er i en stabil bane om centeret?  

13 milliarder års observationer!


Jeg syntes ikke, at det er så oplagt. Hvis universet udvider sig, så må også atomet udvide sig. Normalt, vil vi antage, at lysets hastighed er konstant, da der ellers sker en ændring i de fysiske love. Så det får også betydning for tiden - både afstand og tid er en anden. Dertil, så opstår kræfter, når der er en gradient i lysets hastighed. Det er et resultat af Einsteins relativitetsteori.

Vi står således med et lidt kompleks system, hvor vores tidsregning f.eks. ikke gælder, når du kommer ud på større afstand.

Måske er det nemt at forklare, når man ikke går i detaljer. Skal det passe med både atomets udvidelse, og Einsteins relativitetsteori, så er det ikke så enkelt. Ser du ud i rummet, ser du ikke kun tilbage i tiden. Du ser også tilbage til en tid, hvor afstande og tid var anden.

  • 0
  • 4

Nej det må ikke. Hvorfor får du den tanke?


Hvis selve rummet udvider sig, så må naturligvis også rummet mellem atomer udvide sig. Ellers er det ikke en udvidelse af det tomme rum.
Det tomme rum kan ikke udvide sig, uden at meterskalaen udvider sig med.

Laver du en rosinkage, med et meterbånd på. Så vil rosinkagen have samme størrelse ifølge målebåndet. Er rummet tomt, uden nogen masse eller energi, så er der intet andet som gælder.

  • 1
  • 1

Hvornår gælder rosinmodellen, og hvornår gælder den ikke?

Alt hvad der er holdt stærkt sammen af gravitation, og i endnu højere grad af de stærkere tiltrækkende kræfter, fra atomer over planeter, stjerner, galakser og galaksehobe udvider sig ikke, fordi den gravitationelle osv. tiltrækning er langt stærkere end den såkaldte negative energi, som udvider universet.

Du risikerer altså ikke, at rummets udvidelse pludselig får dine underbukser til at falde ned, fordi elastikken udvider sig.

Afstanden mellem de helt store "klumper", galaksehobene, er derimod så stor, at den den gravitationelle tiltrækning er svagere end kræfterne, som udvider rummet.

De gravitationelt osv. sammenholdte enheder er i stedet en ubetydelighed større, end de ellers ville have været.

'En ubetydelighed' skal forstås meget bogstaveligt, ca. 10^-30 af udstrækningen, dvs. at vor galakse, Mælkevejen, som er ca. 100.000 lysår i diameter, end ikke er 1 milimeter større, end den ville være, hvis rummet ikke udvidede sig.

  • 2
  • 1

Hvis du udmåler et gitter i universet med en laser, således afstandene holdes konstant - vil dine gitterpunkter så udsættes for acceleration/kraft? Gælder det også punktet i midten af dit lasergitter?

  • 0
  • 0

13 milliarder års observationer!


Ja 13 milliarder års øjebliksbilleder af hvordan det så ud på et givet tidspunkt.
Du kan ikke se hvordan en bestemt galakse udvikler sig, du kan blot se at du har galakser til alle tider.
Hvis du ser på http://spaceweather.com/ og All Sky Fireball Network ,
så kunne du tænke på at hvis det blev udvidet til galaktiske dimensioner og tider, så ville jorden af og til være meget omkredset og til andre tider er der næsten ingen.

Det usynlige stof er opfundet for at få galakserne til være stabile, men er de det?
Var galakserne allerede dannet i BigBang, eller har de udviklet sig med tyngdekraft og tilfældigheder. I sidste fald kan de også afvikle sig.

  • 0
  • 5

Ja 13 milliarder års øjebliksbilleder af hvordan det så ud på et givet tidspunkt.

Det er en gennemført misforståelse.

I store træk (dvs. med en del handwaving), og uden at jeg føler trang til at skrive en monografi om emnet:

Vi kan se galakser i alle aldre fra vore nærmeste (indenfor nogle få hundrede millioner lysår og alle ret gamle) til de allertidligste galakser, som eksisterede for ca. 13. milliarder år siden (og dermed yngste når deres lys langt om længe er nået til os).

Når vi ser på galakser der ser ud til at være i en afstand af x mia. lysår, er de hovedsagelig x mia. år yngre end galakser i en afstand af nogle få millioner lysår.

Udtrykket "hovedsagelig" fordi de ikke alle blev dannet på samme tidspunkt.

Udtrykket "der ser ud til at være i en afstand af" fordi galakserne i de x mia. år lyset har været om at nå til os, i virkeligheden er flyttet betyrdeliglængere væk pga. rummets udvidelse.

Altså: (når de ser ud til at være) 1 mia. lysår borte var de 1 mia. år yngre, da det observerede lys blev udsendt; 5 mia. lysår borte var de 5 mia. år yngre, da det observerede lys blev udsendt; 10 mia. lysår borte var de 10 mia. år yngre, da det observerede lys blev udsendt.

Dermed kan vi se galakser i alle aldre, fra de alleryngste, som de så ud for ca. 13 mia. år siden (som altså er ca. 13 mia. år ældre i dag - men det kan vi først se om måske 40 mia. år, for i de mellemliggende 13 mia. år er de blevet flyttet meget længere bort af rummets accelererende udvidelse), til de ældste galakser, som er meget nærmere.

Tamara Davis (meget begavet pige, i dag Associate professor på university of Queensland, Australien, som jeg mødte hos DARK i sin tid) og Charles Lineweaver skrev en fortrinlig forklaring i en artikel til Scientific American, som henvender sig til de videbegørlige med begrænset viden om astrofysik, den kan stadig læses på DARKs side: "Misconceptions about the Big Bang"

For mere "sammenbidte" læsere findes afhandlingen tilgængelig på arxiv

  • 3
  • 0

Re: Galakser og stabilitet

Når rosinkagen hæver, bliver rosinerne så større?    
Øges afstanden i atomerne?  

Hvis de er spørgsmål og ikke svar, så er de allerede besvaret her


Du har fået et plus for besvarelsen.

Jeg syntes dog stadigt, at det er forkert at formulere det som at selve rummet udvider sig - ved det forstår jeg en udvidelse af selve det tomme rum, og dermed også rummet mellem atomerne. Men det er alene formuleringen. Det må skulle forstås som en slags negativ tyngdekraft, der kun virker over meget store afstande.

Hvis afstanden mellem atomerne ikke udvider sig, så må det betyde at stjernerne ikke kan bevæge sig fra os, med større hastighed end lysets. Og der må skulle tages hensyn til relativitetsteorien, og dens påvirkning af tiden, når de bevæges med meget stor fart.

  • 0
  • 0

Jeg syntes dog stadigt, at det er forkert at formulere det som at selve rummet udvider sig - ved det forstår jeg en udvidelse af selve det tomme rum, og dermed også rummet mellem atomerne.

Når jeg skal være pædagogisk, skelner jeg mellem rummet og universet, hvilket selvfølgelig ikke er korrekt, men det gør det nemmere at forstå netop det.

Forestil dig en bygning bestående af et eneste rum , hvor gulv, loft og vægge er af gummi: rummet. I dette rum er der forskellige møbler og i loftet hænger nogle lamper, de er universet.

Når de 6 gummisider strækkes, bliver rummet større, og afstanden mellem møbler og lamper øges, men størrelsen af møbler og lamper øges ikke.

  • 2
  • 0

Tak for svaret Carsten. Jeg fortryder, at jeg i et svagt øjeblik også spurgte til sort materies indflydelse i vort univers.

Mit spørgsmål var egentlig, hvorfor sort materie ikke indgår i det teoretiske grundlag for de påståede LIGO observationer.

Mht. solsystemet, så postulerer dit link en sort masse på 6x10-28 kg/cm3 . En hurtig udregning bekræfter artiklens udsagn +/- 50 %, hvilket er OK under de givne omstændigheder.

Da sort masse aldrig nogensinde er blevet målt i vort solsystem, så er spørgsmålet naturligvis, hvordan den postulerede tæthed af sort masse i solsystemet er estimeret.

Har du eller andre et bud på det ?

Som det også fremgår af din reference, så har sort masse den glædelige (og metafysiske) egenskab, at tætheden i det observerbare univers varierer på en sådan måde, at det forklarer stort set alle observationer!

Er det fysik ?

  • 0
  • 0

Da sort masse aldrig nogensinde er blevet målt i vort solsystem, så er spørgsmålet naturligvis, hvordan den postulerede tæthed af sort masse i solsystemet er estimeret.

Har du eller andre et bud på det ?

Jeg kunne forestille mig, at det er estimeret ud fra antagelsen om, at densiteten i vores afstand fra Mælkevejens centrum falder med 2. potens af afstanden - dog 1. potens nær centrum og 3. potens langt ude, som jeg skrev i mit 2. indlæg i denne tråd.

Jeg har tidligere set en anden link af tilsvarende karakter (kort svar i et forum), som angiver densiteten i vort solsystem til 8,737 x 10^-22 kg/m3; men jeg kan desværre ikke finde den link igen, og 4 betydende cifre er nok også lidt i overkanten. Det var netop i den link, at densiteten som funktion af afstanden fra centrum blev angivet til de nævnte potenser.

  • 0
  • 0