Filamente, Dunke Materie

[msueper]

Hallo,
Background: das Universum ist im Großen so wie "Seifenschaum", alle Materie ist an den Blasenwänden, speziell sogar praktisch nur an den Schnittstellen (Linien) der Blasen. Diese Linien nennt man wohl Filamente.
Was mich interessiert ist folgendes:

Gibt es eine Bewegung in den Filamenten? Z.B. auf die Knotenpunkte zu?
Wenn man in größte Entfernungen blickt, sind dann die Filamente dicker als in der "Nähe"?
Mir scheinen die Knoten (= Punkte, wo mehr als 3 Blasen zusammentreffen) nicht sehr viel massereiser als die Filamente. Stimmt das oder sind die Knoten doch die absoluten Massezentren? Und warum gibt es nicht NUR solche Knoten?

For einiger Zeit hab ich mal was über die große Mauer (oder den großen Attraktor) gelesen. Gibt's was neues dazu?
Martin

[gravi]

Zunächst einmal sind Großer Attraktor und die Große Mauer zwei verschiedene Paar Schuhe.

Der erstere ist meines Wissens die größte bekannte Massenansammlung und sie beeinflusst gravitativ die Große Mauer. Letztere ist ein Filament und damit die Begrenzung eines voids, also einer riesigen leeren Blase und dazu gehören Galaxienhaufen wie z.B. der Coma- Haufen. Auch der Virgo- Haufen, zu dem unsere Lokale Gruppe zählt, fliegt auf den großen Attraktor zu.

Damit kann man dann auch feststellen, dass es eine Bewegung in den Filamenten gibt - sie sind ja nichts anderes als große Strukturen, an denen sich die Materie aufreiht. Entlang dieser Strukturen kann sie sich bewegen. Die Knoten werden wohl die massereichsten Stellen der Filamente darstellen.

Gruß
gravi

[msueper]

Hallo,
ja, danke.
http://de.wikipedia.org/wiki/Gro%C3%9Fer_Attraktor
http://de.wikipedia.org/wiki/Gro%C3%9Fe ... Astronomie)

Klar, wenn man drüber nachdenkt, ist es nur logisch, dass sich die Strukturen bewegen.
Martin

[tensor]

@gravi:

Die Große Mauer, die zwar auf den Großen Attraktor einwirkt, ist aber auch wie der Große Attraktor ein Filament. Filamente und Voids sind die größten Strukturen im Universum.

Gruß
tensor

[gravi]

Sag ich doch

Gruß
gravi

[msueper]

Hallo,
spannend ist das Ganze aber doch irgendwie.
So wie ich's verstehe ist noch nicht klar, was die Voids (= Leerräume) hervorrief.
Ihr aktuelles Wachstum wird ja der sog. "Dunklen Energie" zugeschrieben.
Martin

[Maclane]

Meiner Meinung nach müssten die Voids schon kurz nach dem Urknall entstanden sein. In 13 Mrd. Jahren kann man so große Gebiete wohl nicht entvölkern.

Belegen kann ich das allerdings nicht.

Gruß Mac

[Skeltek]

Der Grund fuer die Struktur ist meiner Meinung nach nicht in den Voids zu finden sondern in den Materieansammlungen. Eine Bildung von Filamenten zwischen Materiedichtepeaks ist meiner Meinung nach die logischste Konsequenz, wenn sich diese Peaks raeumlich voneinander entfernen.
(Ich versuch mir das unterschreiten der Roche Grenze zweier gleich grosser Koerper vorzustellen, dreht man diesen Effekt um und zieht diese beiden Koeper wieder auseinander, bilden sich zwischen ihnen automatisch Filamente).

Wenn man sich das gravitative effektive Potential in 3d vorgestellt, scheint mir die Aufenthaltswahrscheinlichkeit von baryonischer Materie beim Ausflocken aus der Ursuppe an den Orten der Wabenstruktur am wahrscheinlichsten. Meiner Meinung nach ist es ein Irrglaube, dass saemmtliche homogen verteilte Materie waehrend dem Urknall gleichzeitig ausgeflockt ist.

Was mir auch noch durch den Kopf faehrt sind die Relativbewegungen der Masseteilchen zueinander. Genau in dem Moment, in dem Materie im Universum ausgeflockt ist, muesste da nicht fuer einen Augenblick nicht dasselbe gegelten haben, was auch in einem Neutronenstern gilt?
Der dominante Faktor ab einer bestimmten Massedichte ist nicht die Dichte sondern die Dynamik der Impulsfluesse, Energien und Gravitationswellen.

Eine weitere Frage die ich gerne stellen wuerde waere, wieso man so selbstverstaendlich davon ausgeht, dass die minimalen Dichteverteilung primaer fuer die Strukturgebung des Universums verantwortlich sei und diese Dichtefluktuationen nicht als Effekt einer anderen Dynamik statt der Ursache selbst auffasst?

Viele Gruesse, Skel

[gravi]

Ich bin der Meinung, dass man bei diesen Betrachtungen nicht die Dunkle Materie aus den Augen verlieren sollte!

Wir wissen zwar noch immer nicht, aus was sie besteht. Aber sie wird sehr früh im Kosmos entstanden sein und sie beansprucht ja den Löwenanteil der Materie. Weil sie aber in keiner Weise mit der normalen Materie wechselwirkt(e), konnte sie völlig ungestört von der glättenden Streuung der ultraheißen Photonen die feinen Dichtefluktuationen ausbilden.

Das sind dann die Filamente, die durch die kosmische Expansion im Laufe der Zeit auseinander gezogen werden. Die DM konnte dann auf die entstandene normale Materie gravitativ einwirken und sie entlang der Filamente ansammeln. Die voids wurden somit auch nicht extra ausgebildet, es sind einfach nur die Räume, die von Materie durch die Anziehung der DM leergefegt wurden.

Gruß
gravi

[msueper]

Ja, die DM ist gewiss ein Teil des Schlüssels zum Verständnis.
Auch spielt das Wachstum der Voids durch die Dunkle Energie wohl eine Rolle.

Wichtig ist dabei, dass beide Effekte erst dann wirklich greifen, wenn es bereits erhebliche Masseanmmlungen gibt und zusätzlich die Voids schon recht gross und leer sind.

[tomS]

Interessanterweise spielt die DM in Galaxien ja erst ab einem bestimmten Radius eine Rolle. Ihr Nachweis über die Rotationsgeschwindigkeit der Sterne in den Galaxien zeigt, dass man sie erst in den äußeren Zonen / Halos der Galaxien zur ERklärung benötigt.

Daraus ergibt sich die Frage: warum "klumpt" die DM weniger, als die gewöhnliche Materie?

[Skeltek]

Hat man sich eigentlich schon geeignigt welches hypotetische Gebilde man verwenden moechte, in das man den unnvollstaendigen Eigenschaftenanteil normaler Materie auslagern moechte?
Sowohl DM als auch DE scheinen mir da relativ aehnlich aussichtsreich.
Beide nicht nachweisbar, nicht messbar usw, man kann ihnen also jedes Eigenschaften- und Wechselwirkungssystem widerspruchsfrei zuschreiben, das den unvollstaendigen Anteil des Standardmodels ergaenzt.

Vielleicht ist eine simple Modifikation der Formel zum Framedragging Effekt ja schon ausreichend, um die Anomalie der Galaxienrotationen in der Naehe von unterdurchschnittlich dichtem Raum zu erklaeren; nur ist vielleicht noch keiner drauf gekommen?

Irgendwie wird die Deutsche Mark zur Zeit fuer fast alles verantwortlich gemacht, von Rotationsstoerungen ueber Voids bis hin zu Haarausfall...
wir wissen ja alle, dass radiale Entfernungen beim Austritt aus einem gravitativ effektiven Potential verzerrt werden ^^
Wer die letzte Anspielung auch nicht verstanden hat:
Ich wette, dass man mit geschickten Postulierungen sogar den Geschwindigkeitsverlust unserer netten sonden durch DM erklaeren koennte.


Nach allem was gesagt wurde mal wieder ernst: Was ist DM, woraus besteht sie und wie kann man sie sich vorstellen?
Nach allem was ich gehoert habe habe ich mir ein nettes Bild gemacht, aehnlich dem Aether: DM ist eine Art zaeher brauner Brei, der in einer Parraleldimension existiert und sich nur gravitativ auf unser Universum auswirkt? Wieso bildet das Zeug denn keine Singularitaeten aus?
Wenn es eine maximale Dichte gibt, die DM annehmen kann(und deshalb keine Singularitaeten ausbildet), wieso konnte sie dann bereits existieren, als das Universum noch so dicht war dass sich nicht einmal Materie bilden konnte?

[tomS]

Hallo zusammen,

Es gibt einige Ideen zur DM, die auf relativ naheliegenden Hypothesen beruhen - im Gegensatz zur DE für die man exotischere Effekte in betracht zieht.

Favorisiert (für die DM) wird supersymmetrische Materie, wie sie das MSSM (engl. für minimal supersymmetrisch erweitertes Standardmodell) vorhersagt, das man am LHC zu finden hofft. Demnach gibt es zu jedem "gewöhnlichen Teilchen" einen supersymmetrischen Partner, der im wesentlichen die selben WWs aber einen um 1/2 geänderten Spin hat. Die SUSY soll (auf die eine oder andere Weise) spontan gebrochen sein, so dass die SUSY-Partner eine andere Masse haben als die gewöhnliche Materie (hätten sie die selbe Masse, hätte man sie ja schon entdecken müssen). Nun hat jedes Teilche eine zusätzliche Quantenzahl, die sog. R-Symmetrie. Diese ist erhalten und sorgt dafür, dass das leichteste SUSY-Teilchen nicht in normale Teilchen zerfallen kann (es muss immer mindestens ein SUSY-Teilchen nach dem Zerfall verbleiben). Somit ist das leichteste SUSY-Teilchen stabil und wechselwirkt nur gravitativ mit der normalen Materie. Der wichtigste Kandidat ist das sogenannte Neutralino.

Man bezeichnet diese Teilchen auch als WIMPS (weakly interacting massive particles). Es gibt neben den SUSY-Teilchen noch andere Kandidaten; eines davon wäre das Axion, das aufgrund einer speziellen Eigenschaft der QCD vorhergesagt wurde.

Bisher gibt es keinerlei experimentelle Hinweise auf derartige Teilchen, d.h. sie müssten schwerer sein als die in den bisherigen Bechleunigern erreichbaren Energien.

Gruß
Tom

[gravi]

In der Tat werden die WIMPS ("Weicheier"!) hoch gehandelt als Kandidaten der DM.

Allerdings hat Skel völlig Recht, sie wirken nur gravitativ auf normale Materie. Was aber gravitativ wirkt, kann doch auch kollabieren und Singularitäten o.Ä. ausbilden.
Könnte möglicherweise die ganze DM bereits kollabiert sein zu kleinen SL's und wir können sie deshalb nicht sehen?
Rätsel über Rätsel....

Gruß
gravi

[tomS]

Hi,

nochmal mein Problem von oben: wenn man die Verteilung der gesamten Materie in Galaxien abschätzt, dann stellt man fest, dass die weiter außen rotierenden Sterne von mehr Materie angezogen werden, als nach gewöhnlichen Abschätzungen vorhanden sein sollte. Aufgrund der fehlenden Materie wird dann die Existenz der DM postuliert.

D.h. aber dass die DM eben weniger klumpt also die gewöhnliche Materie - warum???

In diesem Sinne auch nochmal Gravis Frage:

Könnte möglicherweise die ganze DM bereits kollabiert sein zu kleinen SL's und wir können sie deshalb nicht sehen?

Jein! Grundsätzlich natürlich ja, nur dass wir eben eine andere Verteilung wahrnehmen.

Übrigens: einen Kandidaten habe ich vergessen: "MOND = Modified Newtonian dynamics". Diese sehr exotische Erklärung versucht, durch eine Modifizierung des Newtonschen Kraft- und Gravitationsgesetzes ohne die hypothetische DM auszukommen ... klingt für mich nach Teufel und Beelzebub.

Hier der Link zu Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/MOND

Dort ist auch eine gute Graphik, die zeigt, wie man aus der Rotationsgeschwindigkeit der Sterne in Galaxien auf die DM schließt, und warum ich behaupte, dass die DM weniger starkt klumpt, als die gewöhnliche Materie.

Gruß
Tom