Kosmo­logi­sches Bary­onen-Prob­lem gelöst?

[seeker]

Hier ein interessanter Bericht:

Sterne ohne Galaxien
http://www.pro-physik.de/details/news/6 ... axien.html

Der dominierende Teil des Hintergrund­lichts stammt also, so schließen Zemcov und seine Kollegen, von Sternen im heutigen Kosmos, die ihre Bahnen außerhalb von Galaxien ziehen. Aller­dings ist die Menge dieser Sterne, die sich aus den Fluktua­tionen ergibt, über­raschend: Etwa die Hälfte aller Sterne befinden sich demnach nicht innerhalb, sondern außerhalb von Galaxien. Wie das Team betont, könnte diese unerwartete Entdeckung das Baryonen-Problem der Kosmo­logie lösen. Bislang haben die Astronomen nämlich nur etwa die Hälfte der normalen, baryonischen Materie aufgespürt, die im Kosmos vorhanden sein sollte. Die andere Hälfte könnte, so zeigt sich nun, in streunenden Sternen fernab von Galaxien vorliegen.

!!!

Kommentare dazu?

Grüße
seeker

[gravi]

Na klar kommentiere ich das, habe ja eine Meinung dazu: So richtig glauben mag ich an diese Hypothese nicht!

Die Materie im jungen Universum strukturierte sich entlang der DM- Filamente, ballte sich dort zusammen. Und entwickelte sich zu großen Gasansammlungen, aus denen die Galaxien entstanden. In denen sind nun mal die Sterne gravitativ gebunden. Selbstverständlich gibt es diese Vagabunden, die aber müssten nach meiner Ansicht in der absoluten Minderheit sein. Sie werden höchstens mal bei der Verschmelzung von Galaxien aus dem gravitativen Verbund gerissen.

Gruß
gravi

[Frank]

Na klar kommentiere ich das, habe ja eine Meinung dazu: So richtig glauben mag ich an diese Hypothese nicht!

Die Materie im jungen Universum strukturierte sich entlang der DM- Filamente, ballte sich dort zusammen. Und entwickelte sich zu großen Gasansammlungen, aus denen die Galaxien entstanden. In denen sind nun mal die Sterne gravitativ gebunden. Selbstverständlich gibt es diese Vagabunden, die aber müssten nach meiner Ansicht in der absoluten Minderheit sein. Sie werden höchstens mal bei der Verschmelzung von Galaxien aus dem gravitativen Verbund gerissen.

Gruß
gravi

Wenn es aber im Jungen Universum genauso viele Zwergsternentwicklungen gegeben hat, wie heute, dann würde mich diese Massenversteilung nicht wundern.
Am Anfang gab es ja auch keine , oder wenige Galaxien, also warum sollten das nicht viele Einzelsterne enstanden sein?

[Timm]

Bei so vielen Sternen außerhalb von Galaxien müßte es entsprechend viele Supernovae geben, die nicht Galaxien zuzuordnen sind. Darüber habe ich in dem Artikel allerdings nichts gefunden.

[tomS]

Ich denke, die heutige Supernovarate außerhalb von Galaxien ist geringer als die innerhalb, weil es außerhalb wohl nur zur Bildung einer einzigen Sterngeneration kommt, während innerhalb von Galaxien ständig neue Sterne entstehen. D.h. außerhalb explodieren nur noch die Sterne der ersten Generation, die heute übrig sind.

Insgs. finde ich das eine sehr spannende Idee, denn sowohl bzgl. DM als auch DE schießen die Spekulationen ins Kraut, ohne dass man die "bekannte" Physik wirklich verstanden hätte. Ich fände eine Lösung ohne SUSY o.ä. durchaus wünschenswert, denn:
1) am LHC sieht man keine SUSY; der physikalisch sinnvolle Bereich ist klein bzw. teilw. bereits ausgeschlossen
2) reale SUSY ist entgegen aller Aussagen weder "natürlich" noch "schön"; sie ist es nur in ihrer ungebrochenen Form; alle Modelle mit gebrochener SUSY (und um die muss es sich ja handeln) sind extrem "unnatürlich", "künstlich" und "hässlich"

[Timm]

Ja, eine relativ geringe Supernovarate wäre eine Erklärung, es sei denn diese Sterne wurden überwiegend herauskatapultiert. Bei einem solchen Vorgang dürfte wohl keine Selektion stattfinden.

Gut, daß du die DM erwähnst. Auch wenn die Sterndichte außerhalb der Galaxien wesentlich geringer ist, DM sollte auch dort sein. Ich frage mich - vorausgesetzt natürlich der Befund stimmt - wie ein derartiger Materie Zuwachs mit der räumlichen Flachheit verträglich ist.

Wie könnte es denn ohne SUSY weitergehen? Nach meinem Kenntnisstand sind sich die Teilchenphysiker einig, daß es jenseits des Standarmodells noch zu erforschendes Neuland gibt. Aber es scheint nicht voran zu gehen, das Proton zerfällt nicht, die Neutrino Experimente laufen ergebnislos ... . Was ist mit der großen Vereinheitlichung?

[tomS]

Die Frage ist, ob man eine Hypothese (SUSY bzw. SUSY-GUT) einführen muss, eine zweite Hypothese (Brechung der SUSY), eine dritte Hypothese (SUGRA), um letztlich zu einer Vereinheitlichung zu gelangen, oder ob es einen einfacheren Weg mit weniger Annahmen gibt. Ein sehr interessanter Ansatz ist die nicht-kommutative Geometrie und ihre Anwendung auf die Physik, insbs. die Konstruktion des Standardmodells (A. Connes)

http://en.wikipedia.org/wiki/Noncommuta ... dard_model
http://www.noncommutativegeometry.nl/
http://noncommutativegeometry.blogspot.com/

[seeker]

Ich denke, die heutige Supernovarate außerhalb von Galaxien ist geringer als die innerhalb, weil es außerhalb wohl nur zur Bildung einer einzigen Sterngeneration kommt, während innerhalb von Galaxien ständig neue Sterne entstehen. D.h. außerhalb explodieren nur noch die Sterne der ersten Generation, die heute übrig sind.

Klingt plausibel.

Außerdem klingt auch die Geschichte mit den Galaxienkollisionen für mich plausibel: Davon muss es eine ganze Menge gegeben haben, besonders in früheren Zeiten.
Und bei solchen Kollisionen werden auch nicht wenige Sterne in den freien Raum hinausgeschleudert.
Und wird es wohl auch eine Mindestdichte und einen Mindestdichteunterschied einer Gas/Staubwolken-Ansammlung zur Umgebung geben müssen, damit überhaupt eine Galaxie entstehen kann.

Grüße
seeker

[Frank]

Ich denke, die heutige Supernovarate außerhalb von Galaxien ist geringer als die innerhalb, weil es außerhalb wohl nur zur Bildung einer einzigen Sterngeneration kommt, während innerhalb von Galaxien ständig neue Sterne entstehen. D.h. außerhalb explodieren nur noch die Sterne der ersten Generation, die heute übrig sind.

Klingt plausibel.

Außerdem klingt auch die Geschichte mit den Galaxienkollisionen für mich plausibel: Davon muss es eine ganze Menge gegeben haben, besonders in früheren Zeiten.
Und bei solchen Kollisionen werden auch nicht wenige Sterne in den freien Raum hinausgeschleudert.
Und wird es wohl auch eine Mindestdichte und einen Mindestdichteunterschied einer Gas/Staubwolken-Ansammlung zur Umgebung geben müssen, damit überhaupt eine Galaxie entstehen kann.

Grüße
seeker

Ich dachte immer Galaxien haben sich erst später gebildet,oder von was für einem Zeitraum redest du?

[seeker]

Was meinst du? Meinst du die Frage ob zuerst die Galaxien da waren oder zuerst die Sterne?
Ich glaube ganz sauber kann man das gar nicht trennen: Zuerst waren Regionen erhöhter Dichte da, in die weitere Materie eingestürzt ist, während dort schon die ersten Sterne entstanden. Es ist vielleicht auch eine Frage der Definition, ab wann eine Galaxie eine Galaxie ist.
Die Sache mit den zentralen supermassiven SL und der DM verkompliziert die Dinge weiter.
Wie die Galaxien genau entstanden sind ist noch ungeklärt.

Jedenfalls waren die Gas/Staubwolken der versch. Materiearten zuerst da.
Das mit den Dichten der Gas/Staubwolken muss früher angefangen haben und das ist auch nur so ein Gedanke von mir. Wir haben bei der Klumpenbildung jedenfalls Dichteschwankungen auf allen möglichen Skalen zu beachten: Auf der Skala des Gesamtuniversums, auf der der Filamente/Voids, auf der der Galaxienhaufen, auf der der Galaxien, auf der der Sonnensysteme, usw. Im Grunde ist selbst das "Ausflocken" von Materieteilchen ganz am Anfang schon eine Dichteschwankung, dann auf mikroskopischer Ebene.

Nachdem Galaxien schon entstanden waren bzw. in Entwicklung kam es sicher zu Kollisionen und Beinahe-Kollisionen mit anderen Galaxien versch. Größen, die wieder viel Material in den freien Raum geschleudert haben können.
Dass es dabei insgesamt zu 50% baryonischer Materie im freien Raum, zwischen den Galaxien und auch in den Voids gekommen sein könnte ist überraschend.

Grüße
seeker

[Timm]

Ein sehr interessanter Ansatz ist die nicht-kommutative Geometrie und ihre Anwendung auf die Physik, insbs. die Konstruktion des Standardmodells (A. Connes)

http://en.wikipedia.org/wiki/Noncommuta ... dard_model

Im Standardmodell ist die Elektronenmasse, um auf des genannte Beispiel einzugehen, ein freier Parameter. Erhält aber, wenn ich es richtig verstehe - " Connes has thus devised a fully geometric formulation of the Standard Model, where all the parameters are geometric invariants of a noncommutative space. A result is that parameters like the electron mass are now analogous to purely mathematical constants like pi." - mit der ncht-kommutativen Geometrie eine Art geometrischen Status. Aber das bedeutet doch wohl nicht, das das was bisher als Parameter frei wählbar war nun irgendwelchen Festlegungen unterliegt, z.B. das Verhältnis von Massen, was auch immer, oder?

Soweit ich es mitbekommen habe, erhofft man sich von einer Erweiterung des Standardmodell auch Antworten zu ungeklärten Fragen der Neutrino Physik. Daß sie eine Masse haben, ist im SM nicht vorgesehen, nach dem Majorana Neutrino wird intensiv gesucht, ... . Zu diesen Dingen scheint die nicht-kommutative Geometrie keine Aussage zu machen.

Es es vielleicht so, daß das SM hinsichtlich solcher ungeklärter Fragen auf andere Weise zu erweitern ist und dann alles unter das Dach der nicht-kommutativen Geometrie kommt? Oder kann Letztere doch zumindest prinzipiell Vorhersagen zu solchen offenen Fragen zu machen?