Bjoern· 12.08.10 · 10:41 Uhr

Hübsche Idee! :-)

Die Formel ist allerdings reichlich unverständlich - da werden jede Menge Bezeichnungen nicht erklärt! (ich hab' mal ins Paper selbst reingeschaut - da steht auch nix dazu...). R* ist offensichtlich der Sternradius; u ist wahrscheinlich der Betrag der Geschwindigkeit. Aber was ist w? Über welche i wird hier summiert? Was bedeuten der obere Index - am Omega, und der untere Index v_i? Was bedeutet der Index chi am C? Wo steckt im Term rechts die durch das (t) links angedeutete Zeitabhängigkeit?

Ich *liebe* solche Paper, die ihre Formeln nicht vernünftig erklären, einfach... Klar, man könnte in das Paper von Gould, das da zitiert wird, reinschauen - aber warum die Formel nicht einfach selbst etwas ausführlicher erklären? Würde die Lesbarkeit stark erhöhen... (falls die Autoren davon ausgehen, dass eh jeder, der das Paper liest, die Formel schon kennt, warum erklären sie dann das f und das Omega?)

 J. Kepler· 12.08.10 · 10:45 Uhr

Ich weiß nicht so recht. Solange sie nicht in einem Experiment nachgewiesen oder mit Beobachtungen weitgehend eindeutig belegt werden, halte ich dunkle Materie und dunkle Energie ja für Epizykel.

 Bullet· 12.08.10 · 11:03 Uhr

Nun, das da oben wäre ja genau das Experiment: die Theorie sagt eben jenen Knick in der Grafik voraus - und wenn man jetzt genau solche Kurven messen kann, ist das doch ein gutes Indiz. Und wenn man mit genügender Genauigkeit solche Kurven hinbekommt, in denen sich dann diese Knicke genau NICHT zeigen ... dann ist das ein ebenso starkes Indiz dafür, daß die Vorstellung, die man sich von DM macht, evtl. falsch ist. Wenn dann jede weitere modifizierte Vorstellung von DM genauso bei darauf angepaßten Experimenten versagt, könnte es in der Tat angebracht sein, auf dieses alte Beispiel zurückzublicken.

 Florian Freistetter· 12.08.10 · 11:05 Uhr

@Bjoern: Ja, so ist das mit Formeln in papers ;) "u" wird wohl einfach die Geschwindigkeit sein, wenn f(u) die Verteilung ist. Aber ansonsten hast du recht - solche Paper sind nervig - hab mich da auch schon oft durchgekämpft...

 J. Kepler· 12.08.10 · 14:43 Uhr

@Bullet:
Natürlich ist das hier Beschriebene ein notwendiger Nachweis. Ich wollte im Grunde nur einmal anmerken, dass es mir vor dem Hintergrund von Occams Rasiermesser bei der gegenwärtigen "Dunkelheiten-Astronomie" die Nackenhaare aufstellt. Klar ist es verlockend, wenn man unpassende Beobachtungen durch die Annahme neuer Entitäten erklären kann, ohne dass man ansonsten gut Bestätigtes anpassen müsste. Doch gerade bei der Gravitation weiß man doch, dass man zwar viel weiß, aber zwingend(!) noch zu wenig (die alte Geschichte: Relativitätstheorie und Quantenmechanik sind beide für sich experimentell sehr gut bestätigt, schließen sich aber gegenseitig aus). Warum die gefühlte(?) Mehrheit der Astronomen so von der dunklen Materie begeistert ist, kann ich daher nicht ganz nachvollziehen. Sicher, dunkle Materie und dunkle Energie sind aufregender als eine "einfache" Anpassung "irgendwelcher Formeln". Aber das Sparsamkeitsprinzip gibt es doch nicht grundlos in den Wissenschaften. Das soll nicht heißen, dass man diese Dunkelheiten nicht erforschen sollte. Mich stört nur die gefühlte(?) Dominanz und Selbstsicherheit, die diese Hypothesen einnehmen.

 Florian Freistetter· 12.08.10 · 15:10 Uhr

@Kepler: "Klar ist es verlockend, wenn man unpassende Beobachtungen durch die Annahme neuer Entitäten erklären kann, ohne dass man ansonsten gut Bestätigtes anpassen müsste. Doch gerade bei der Gravitation weiß man doch, dass man zwar viel weiß, aber zwingend(!) noch zu wenig"

Naja - so wenig weiß man über die Gravitation auch nicht. Und die Geschichte dass sich die Astronomen einfach "irgendwas" ausgedacht haben um ihre kostbaren Theorien nicht aufgeben zu müssen, ist auch ne urbane Legende. Wie das abgelaufen ist, hab ich ja hier beschrieben: http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2008/12/neptun-vulkan-und-die-dunkle-materie.php

"Aber das Sparsamkeitsprinzip gibt es doch nicht grundlos in den Wissenschaften."

Und warum sollte es sparsamer sein, eine ganze Theorie wegzuwerfen anstatt die gut funktionierende Theorie zu behalten und stattdessen ein paar neue Bausteine einzuführen? Die Vergangenheit hat ja gezeigt dass es oft genau war: Antimaterie, Neutrinos, Quarks,... wurden alle zuerst theoretisch eingeführt und dann nachgewiesen. Was nicht heisst, dass nicht tatsächlich MOND richtig sein könnte.

"Mich stört nur die gefühlte(?) Dominanz und Selbstsicherheit, die diese Hypothesen einnehmen."

Naja - das liegt daran, dass die dunkle Materie zur Zeit tatsächlich viel mehr erklären kann als MOND (http://scienceblogs.com/startswithabang/2010/07/the_dark_matter_crisis_hardly.php)

 Dorian· 12.08.10 · 15:11 Uhr

Was ich als interessierter Laie mich sowohl bei diesem als auch bei dem neulichen Artikel frage ist, wieso soll sich die DM in Sternen sammeln? Sie tut es zwar, nach aktuellem Stand, wohl auch in der Nähe von schweren Galaxienhaufen (du hattest hier schon einige Artikel zu dem Thema @ Florian), aber ich dachte DM würde sich nicht wirklich anreichern und "klumpen". Hätten wir sonst nicht, wenn dem so wäre, irgendwo gigantische Ansammlungen von DM die man schon längst entdeckt hätte wegen ihrer Gravitation? Oder sind wir da dann wieder bei den Ansammlungen in der Nähe von Galaxienhaufen?

 Florian Freistetter· 12.08.10 · 15:15 Uhr

@Dorian: Also wie genau sich die DM verhält kann ich dir nicht sagen - das hängt von den Details der jeweiligen Modelle ab. So wie ich das in diesem Fall verstanden habe, ist die Umgebung von Sternentstehungsgebieten in und um Galaxien mit DM durchsetzt. Sterne können dann die DM anziehen und die annihilieren sich dann; sie sammeln sich also nicht wirklich an sondern erzeugen nur STrahlung.

 MartinB· 12.08.10 · 15:39 Uhr

Aber müsste nicht ein homogenes Gas aus DM auch instabil sein und zum Kollabieren aufgrund seiner Schwerkraft neigen? Und dann zerstrahlen, wenn die ihre eigenen Antiteilchen sind? Wieso sind die dann dunkel? Oder ist die Dichte zu klein dafür?

 Florian Freistetter· 12.08.10 · 16:21 Uhr

@MartinB: Hmm - da muss ich jetzt erstmal passen. Da hab ich zuwenig Ahnung von Teilchenphysik um das auf die schnelle beantworten zu können. Mal sehen, vielleicht find ich in den nächsten Tagen was raus.

 Bjoern· 12.08.10 · 18:36 Uhr

@J.Kepler:

Ich weiß nicht so recht. Solange sie nicht in einem Experiment nachgewiesen oder mit Beobachtungen weitgehend eindeutig belegt werden, halte ich dunkle Materie und dunkle Energie ja für Epizykel.

Ethan Segal bei '"Starts with a bang" auf den englischen science blogs hat -zig Artikel zu den Belegen für dunkle Materie (und soweit ich mich erinnere, auch einige zur dunklen Energie) und erklärt sehr schön, warum das eben nicht nur Epizykel sind, sondern durch Beobachtungen schon gut bestätigt. Alternativ findet man auch hier kurze Zusammenfassungen (auch auf englisch):
http://www.talkorigins.org/faqs/astronomy/bigbang.html#darkmatter
http://www.talkorigins.org/faqs/astronomy/bigbang.html#darkenergy

 Florian Freistetter· 12.08.10 · 19:01 Uhr

@Bjoern: Und wer lieber deutsch liest; ich hab zu den Belegen für DM/DE auch einiges geschrieben ;)

http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/11/was-ist-dunkle-energie.php
http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/12/dunkle-energie-ist-keine-erfindung.php
http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/11/wie-man-dunkle-materie-nachweist.php

 Bjoern· 12.08.10 · 19:15 Uhr

@Florian: 'tschuldigung, ich wollte sicher nicht von deinen Leistungen ablenken... Aber du hattest ja oben schon auf einen deiner Artikel verwiesen, deshalb dachte ich, ich erwähne auch mal ein paar andere dazu.

 Jordi Casanellas· 27.09.10 · 13:49 Uhr

Thank you Florian for your post. Your summary is nicer than our own work! ;)

@ Bjoern: the capture rate main dependences are on the dark matter (DM) density on the neighbourhood of the star and on the DM particle-nucleon scatterig cross section. For the capture of DM particles to be efficient enough, we need DM particles to interact with baryons inside the star, thus they lose energy and get gravitationally trapped. You can find the details on the Gould or Scott et al papers (links at the end).

@MartinB: you are right. Astronomers are also looking for the products of DM annihilation (as gamma rays, positrons...) in "clouds" of DM in regions where it is supposed to exist a lot of DM (as in the galactic center or in the dwarf galaxies around the milky way). The DM annihilation rate is proportional to the square of its density. When DM accumulate inside a star, the local DM density in the core of the star is much higher than outside. Note that the DM halo densities needed to have the stellar effects we described are 10^9 times greater than the estimated DM density in the surroundings of the Sun and the Earth.

Gould (1987): http://adsabs.harvard.edu/abs/1987ApJ...321..571G
Scott et al (2009): http://arxiv.org/abs/0809.1871

(maye I missed something in the post or in the comments because I'm using google to translate from german to english)

 Florian Freistetter· 27.09.10 · 13:59 Uhr

@Jordi Casanellas: Many thanks for details! (and the nice scientific results of course ;) )