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Körper im interstellaren Raum

Galaxien, Sterne, Planeten...
Beobachtungen und Physik der Himmelskörper (außer Schwarzen Löchern)
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Körper im interstellaren Raum

Beitrag von seeker » 28. Jan 2016, 13:44

Mich interessiert hier eine grobe Abschätzung, wie viele ungebundene Körper (also Körper ohne Mutterstern, sagen wir mal von Asteroidengröße von 1-2 km bis hin zu richtigen Planeten) sich im interstellaren Raum in unserem Bereich der Milchstraße befinden.
Vielleicht kann man hier ein paar Dinge zusammentragen, mithilfe dessen man dahingehend immerhin eine grobe, abschätzende, plausible Vermutung generieren kann, einen Erwartungswert?

Ich fange mal an:
http://www.spektrum.de/news/viele-plane ... ll/1071891

Ungebundene Exoplaneten gibt es also wahrscheinlich zur Genüge, vermutlich deutlich mehr als es Sterne gibt.
Und je kleiner die Körper werden, desto häufiger werden sie. Ich glaube, auch das kann man venünftigerweise annehmen.
Wie viele Asteroiden in km-Größe werden dann wohl auf einen ungebundenen Exoplaneten im interstellaren Raum kommen?
Auf welche Objektdichte (Körper pro Kubiklichtjahr) kommt man damit, auf welche durchschnittlichen Abstände zwischen ihnen?

Gibt es andere Berichte, Erkenntnisse, mithilfe derer man dahingehend Vermutungen aussprechen kann?
Was wissen wir über den interstellaren Raum in unserer Umgebung, z.B. zwischen der Sonne und Alpha Centauri?

Gruß
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Re: Körper im interstellaren Raum

Beitrag von Skeltek » 28. Jan 2016, 17:58

Intuitiv würde ich zunächstmal die Massekonzentration von Galaxienzentren weg und sekundär von Sternen weg ermitteln (ohnehin schon schwer genug wegen Drehimpulsabhängigkeiten usw).
Umso weiter weg, umso weniger Material, vielleicht irgendwie reziprok logarithmisch zum Abstand.
Danach würde ich die vermuteten Objektgrößen abschätzen, welche sich bei der geringeren Dichte zusammenballen konnten.
Dann kannst du abhängig vom Verhältniss von entfernungsabhängiger Massedichte und durchschnittlichen Masse der Objekte in der entsprechenden Entfernung auf die Anzahl in dem Bereich schließen.
Danach wird einfach integriert oder aufsummiert nach Radius.
Das war so kurze 10-Sekunden-Theorie ^^
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Re: Körper im interstellaren Raum

Beitrag von gravi » 28. Jan 2016, 18:38

Mir ist auch nur bekannt, dass man solche vagabundierenden Körper durch Microlensingeffekte fand. Wobei noch nicht mal klar ist, ob es Planeten waren oder sogar stellare Schwarze Löcher (wie man sie als Bestandteil der DM vermutet).
Ich denke auch, dass aufgrund der hohen Sterndichte im Zentrum und damit verbundenen häufigeren Begegnungen dort viel mehr Körper aus dem Planetenverbund herausgelöst werden als in den Außenbereichen der Galaxis. Das ist jedoch nur eine Annahne, beweisen kann ich es nicht.
Überwiegend jedoch wir der interstellare Raum ziemlich leer sein...

Gruß
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Re: Körper im interstellaren Raum

Beitrag von seeker » 29. Jan 2016, 11:25

Ich frag mal anders:
Wie viele Objekte gibt es im Sonnensystem?
Wie viele in der Oortschen Wolke, wie viele im Asteroidengürtel, wie viele im Kuipergürtel, wie viele ansonsten?

Wie viele davon sind größer 1km, wie viele größer 10 km?
Wenn sagen wir mal normalerweise 10% der Planeten eines Sonnensystems in Laufe von Mrd Jahren Entwicklungsgeschichte aus dem Muttersystem herausgeschleudert werden und sich dann als ungebundene Irrläufer im interstellaren Raum herumtreiben, sollte das dann nicht evtl. auch für die kleineren Brocken gelten?

Also wenn ich mir das überlege, komme ich dann nicht dazu, dass man wahrscheinlich z.B. im 10 LJ-Radius um die Sonne herum spätestens alle 0,1* Lj einen Brocken >=1km Durchmesser findet? Auf welche Objektdiche (>=1km) pro Kubiklichtjahr kommt man im Raum hinter den Oortschen Wolken der Sterne?

*: Das ist die Zahl, die ich gerne abschätzen würde. Ist sie viel zu groß oder viel zu klein oder passt sie?

(Ihr wisst ja, ich brauch diese Brocken um auf ihnen in den nächten paar tausend bis zehntausend Jahren nach und nach bis Alpha Centauri zu expandieren... :wink: )

Noch zum Nachdenken:
https://de.wikipedia.org/wiki/Jupiter-Barriere
https://de.wikipedia.org/wiki/Oortsche_Wolke

Gruß
seeker
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seeker


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Re: Körper im interstellaren Raum

Beitrag von Skeltek » 29. Jan 2016, 11:42

Was die Rechnung auch noch stören können würde ist die Unsicherheit bezüglich der "Impfung" von interstellarem Raum mit schwereren Elementen von Sternenexplosionen.
Der interstellare relativ Masse-arme Raum hinkt in der Entwicklung von Sternen und Materialansammlungen weit hinterher. wenn man das so sagen kann.
Hier hat man am ehesten "extrem kleine" Masseansammlungen, welche erst durch stellare Fallouts induziert wurden. Diese Objekte dürfen in der Regel ultrakalt bleiben und kaum zu entdecken sein.
So wie Schnee entsteht, wenn Wasserkristalle anfangen an Staub zu resublimieren, so induziert auch Sternenabfall ein Ansammeln von Staub und interstellarer Masse an den bereits größeren Sternenresten.
Letzten Endes ist die Anzahl dieser kleinen Himmelskörper zum größten Teil von der Massedichte des Staubes und der Menge und Körnung von Alt-Stern-Abfall abhängig denke ich mal. Ein Teil wird wohl im Laufe der Zeit auch selbst entstanden sein.
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Re: Körper im interstellaren Raum

Beitrag von seeker » 29. Jan 2016, 13:01

Um mal langsam Zahlen zu generieren:
Ein direkter Nachweis der Oortschen Wolke durch Beobachtung ist auch in naher Zukunft nicht zu erwarten, aber es gibt genügend indirekte Anzeichen, so dass ihre Existenz als nahezu sicher gilt.
Der Theorie nach umschließt die von Oort angenommene „Wolke“ die übrigen Zonen des Sonnensystems schalenförmig in einem Abstand zur Sonne von bis zu 100.000 Astronomischen Einheiten (AE), was rund 1,6 Lichtjahren entspricht.
https://de.wikipedia.org/wiki/Oortsche_Wolke

Dann wird der mittlere Objektabstand (Kometenkerne, also Brocken >1km) in der Oortschen Wolke auf nur 1 AE geschätzt.
https://books.google.de/books?id=VyVa17 ... ke&f=false
1 AE = 1,58125074 · 10⁻⁵ Lichtjahre = 0,0000158 Lichtjahre

Abstand zu Alpha Centauri: ca. 4,4 LJ
Minus 2x Oortsche Wolke von je 1,6 LJ = -3,2 LJ
-> 1,2 LJ interstellarer Raum mit geringerer Objektdichte zwischen Alpha Centauri und uns.
Das ist unsere Lücke.

Sei der mittlere Objektabstand in dieser 1,2 LJ-Lücke sogar 1000x größer angenommen als in der Oortschen Wolke (also 1000 AE), was einer mittleren Objektdichte von einem Milliardstel entspricht (wegen 1000^3 = 1 Milliarde), dann würden wir dort dennoch noch alle 0,015 LJ einen Körper >1km finden...
Das sieht doch gar nicht so schlecht aus - nicht? :)

Gruß
seeker
Grüße
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Re: Körper im interstellaren Raum

Beitrag von gravi » 29. Jan 2016, 18:00

seeker hat geschrieben:Ich frag mal anders:
Wie viele Objekte gibt es im Sonnensystem?
Wie viele in der Oortschen Wolke, wie viele im Asteroidengürtel, wie viele im Kuipergürtel, wie viele ansonsten?
Allein in der Oortschen Wolke schätzt man die Anzahl der Kometen auf bis zu 1 Billiarde - das sind natürlich nur kleinere Körper (wo man aber wenigstens die Wasservorräte auffrischen kann :wink: ), im Kuiper- Gürtel noch mal bis ~10 Milliarden. Daneben dürften sich dann auch noch etliche Asteroiden herumtreiben und wer weiß, wie viele schon aus dem Sonnensystem - oder benachbarten Sternsystemen - heraus geschleudert wurden.

Ich denke, du kannst schon mal die Koffer packen für die lange Reise, Zwischenstationen dürfte es genügend geben.
Aber packe ein paar warme Sachen mit ein... :wink:

Netten Gruß
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