Schwerer Schlag für die Theorie der Dunklen Materie? Neue Studie findet keine Dunkle Materie in der Sonnenumgebung
Hier gehts es zum Artikel
http://www.eso.org/public/germany/news/eso1217/
Stellungnahme zur Pressemitteilung der ESO vom 18.4.2012 „Schwerer Schlag für die Theorie der Dunklen Materie?
Neue Studie findet keine Dunkle Materie in der Sonnenumgebung“ Ein Team von Astronomen hat das MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop am La Silla-Observatorium der ESO und weitere Teleskope verwendet, um die Bewegungen von mehr als 400 Sternen in einer Entfernung von bis zu 13.000 Lichtjahren von der Sonne zu vermessen. Auf Grundlage dieses Datensatzes berechneten die Astronomen dann die Gesamtmasse aller Materie in der Umgebung der Sonne. Ihre Auswertung umfasst dabei ein viermal größeres Volumen als vorangehende Studien. (zitiert aus der ESO Pressemitteilung vom 18. April 2012)
“Die von uns gefundene Gesamtmasse entspricht sehr genau der Masse aller sichtbaren Materie - also von Sternen, Staub und Gas -in der Sonnenumgebung”, erläutert Teamleiter Christian Moni Bidin vom Departamento de Astronomía der Universidad de Concepción in Chile. “Das lässt keinen Raum für zusätzliche Materie -die Dunkle Materie -, die wir eigentlich erwartet hätten. Sie hätte sich bei unseren Beobachtungen sehr deutlich zeigen müssen, aber sie ist einfach nicht da.”
“Trotz der neuen Resultate bleibt es eine Tatsache, dass die Milchstraße insgesamt viel schneller rotiert, als durch die normale Materie alleine erklärt werden kann. Wenn die Dunkle Materie also nicht dort gefunden wird, wo wir sie erwartet hätten, ist eine neue Lösung für das Problem der fehlenden Masse nötig. Unsere Ergebnisse widersprechen den derzeit anerkannten Modellen. Die Dunkle Materie ist damit noch ein Stück geheimnisvoller geworden. Zukünftige Messkampagnen wie die der GAIA-Mission der ESA werden von entscheidender Wichtigkeit sein, um in dieser Frage Fortschritte zu erzielen”, schließt Moni Bidin.
Soweit die Zitate aus der Pressemitteilung. Bezüglich dieser Resultate und auf Grund meiner theoretischen Untersuchungen zur Rotation der Milchstraßengalaxie möchte ich mich zu diesem Resultat wie folgt positionieren.
1.) Dieses Resultat der ESO ist ein sehr wichtiges Ergebnis bezüglich der Hypothese von der Dunklen Materie.
2.) Es steht in bester Übereinstimmung mit Berechnungen der galaktischen Rotation auf Basis der beobachtbaren Verteilung „normaler“ Materie in der Galaxie und der Newtonschen Gravitationstheorie, wie sie in verschiednen Artikel auf der Webseite der Astronomischen Gesellschaft Magdeburg e.V. von mir veröffentlicht wurden und auf die ich hiermit verweise*.
3.) Ich widerspreche der Überlegung von Bidin, „dass die Milchstraße insgesamt viel schneller rotiert, als durch die normale Materie alleine erklärt werden kann.“ Diese allgemein akzeptierte Behauptung ist unzutreffend, sie beruht auf einem Rechenfehler, bzw. auf für eine Scheibengeometrie aus Materie unzulässige Näherungen in den Modellen.
4.) Ich prognostiziere daher, dass die GAIA-Mission das gefundene Ergebnis nicht nur erhärten sondern verallgemeinern wird. Man wird mindestens bis zu einer Distanz von 15kpc vom galaktischen Zentrum und vermutlich auch darüber hinaus kein Gramm Dunkler Materie finden. – einfach weil es sie nicht gibt. Sie ist, wie gesagt, ein mathematisches Artefakt fehlerhafter Kalkulation.
5.) Ich möchte anregen, die Berechnungen des Gravitationslinseneffektes, aus welchen ebenfalls die Evidenz Dunkler Materie deduziert wird, auf ungeeignete mathematische Näherungen zu untersuchen.
Dr. Klaus Retzlaff Magdeburg, den 18.4.2012
Computersimulation galaktischer Rotationskurven in verschiedenen Gravitationstheorien
Zusammenfassung: Die Eigenschaften des Gravitationsfeldes in einer radialsymmetrischen Scheibe unterscheiden sich wesentlich von den Eigenschaften in einer kugelsymmetrischen Massenverteilung. Heben sich in einer kugelsymmetrischen Verteilung die Gravitationskräfte der Massen außerhalb eines beliebigen gegebenen Abstandes gegenseitig auf, so dass für die Bewegung einer Testmasse nur die Massen innerhalb des jeweiligen Abstandes eine Bedeutung haben, so ist das in einer radialsymmetrischen Massenverteilung in einer Scheibe nicht der Fall. Im ersten Teil dieser Arbeit werden die Unterschiede dieser beiden Fälle auf Basis der Newtonschen Gravitationstheorie und Mechanik untersucht und es wird der Zusammenhang zwischen lokalen radialer Dichtefluktuationen und der Form der Rotationskurve studiert. Im zweiten Teil werden für bestimmte galaktische radialsymmetrische Scheibengeometrien Rotationskurven auf Basis der Newtonschen Gravitationstheorie (NG, Isaac Newton), der Modifizierten Newtonschen Dynamik (MOND, Mordehai Milgrom) und der Trägheitsfreien Mechanik (TM, Hans-Jürgen Treder) im nicht-relativistischen Grenzfall simuliert und vergleichen. Als galaktisches Referenzmodell ist eine Massenverteilung gewählt worden, welche auf Basis der Newtonschen Gravitationstheorie bis zu einem Abstand von 15kpc sowohl die gemessene Rotationskurve als auch die beobachtete Verteilung der sichtbaren Materie korrekt reproduziert, d.h. bereits auf Basis der Newtonschen Gravitationstheorie steht die ermittelte Massendekomposition in Übereinstimmung mit der beobachteten Dichteverteilung unserer Galaxie bis 15 kpc. Dieses nicht selbstverständliche Resultat entspricht der Aussage, dass innerhalb von 15kpc keine Dunkle Materie erforderlich ist, um die Rotation der Milchstraßengalaxie zu erklären.
-
Über die Trägheitsfreie Mechanik – der analytischen Fassung des Machschen PrinzipsIn diesem Aufsatz wird die analytische Fassung des Machschen Prinzips referiert und ihre Beziehungen zur Newtonschen Gravitationstheorie und Mechanik sowie zur Allgemeinen Relativitätstheorie Einsteins erörtert. Es wird auf den problematischen Umstand Bezug genommen, dass die Einsteinsche Gravitationstheorie im Unterschied zur Trägheitsfreien Mechanik hinsichtlich der allgemeinen Isotropie der Trägheit in Widerspruch zu aktuellen und hoch genauen experimentellen Befunden steht – dieser Umstand war zur Zeit der Entstehung der Trägheitsfreien Mechanik noch unbekannt. Da diese Feststellung eine Problematik für alle metrischen Theorien der Gravitation bedeutet, gewinnt der Blick auf Alternativen zur Allgemeinen Relativitätstheorie eine ganz neue Bedeutung.
-
Grundsätzliches zur Computersimulation galaktischen Rotationskurven (allgemeinverständlich)
Zusammenfassung: Die folgenden Betrachtungen sollen in allgemeinverständlicher Weise darlegen, wie sich die Sterne, Sternhaufen und Nebel um das Zentrum unserer Galaxie bewegen. Um dies zu erreichen, nehme ich nur auf die Newtonsche Physik bezug und erläutere auf dieser Basis Grundsätzliches.
Was uns Rotationskurven verraten
Zusammenfassung: Auf Basis der Newtonschen Gravitationstheorie werden für vorgegebene Massenverteilungen die daraus folgenden Rotationskurven diskutiert, um Rückschlüsse zu ziehen, wie sich konkrete Massenverteilungen auf die Kurvenform auswirken. Dabei besteht die Galaxie aus 3 Bausteinen: einer Zentralmasse, dem Bulge und der Scheibe. Die geometrischen Abmaße ähneln denen unserer Milchstraße. Auf ein äußeres Halo wurde verzichtet, weil von einer kugelsymmetrischen Massenvereilung keine Kraft im Innern der Kugel wirksam ist. Bezüglich der konkreten Modellierung der Galaxie verweise ich auf den Artikel „Computersimulation galaktischer Rotationskurven in verschiedenen Gravitationstheorien“ vom Autor. Die Simulationen beziehen sich ausschließlich auf eine Distanz bis 15kpc vom galaktischen Zentrum.
Programmbedienung: Simulation galaktischer Rotationskurven ASTRO_GalaxienDynamikParameterVariation.exe
Computerprogramm für den Physik- und Astronomieunterricht
Zusammenfassung: Das Programm ist für den Physik- und Astronomieunterricht sowie zum Experimentieren mit der Milchstraße gedacht. Die Astronomische Gesellschaft Magdeburg stellt es Interessierten und Schulen kostenfrei zur Verfügung und möchte so zu einem spannenden Unterricht beitragen. Es wird hier der Aufbau der Oberfläche und die Bedienung des Simulationsprogramms erklärt. Das Programm rechnet auf Basis der Newtonschen Gravitationstheorie. Systemvoraussetzung ist Windows XP oder höher. Viele Einzelartikel auf der Seite der Astronomischen Gesellschaft Magdeburg e.V. sind Resultat von Simulationsexperimenten mit diesem Programm. Sie sollen eine Anregung sein, über unsere Milchstraße, über Galaxien, Dunkle Materie und das Universum, in dem wir leben, nachzudenken.
Computerprogramm kostenlos zu beziehen von Dr. rer. nat. Klaus Retzlaff, Tel: 039202-84264
Die Bedeutung der Geometrie für die galaktische Rotation (Simulationsergebnisse)
Zusammenfassung: Grundlage für die Simulationsstudie ist die Newtonsche Gravitationstheorie. Es wird in dieser Untersuchung allein die Dicke der galaktischen Scheibe verändert. Dabei werden 3 Fälle verglichen: Dicke = 1.2kpc, 3kpc und 15kpc. Der Fall 15kpc entspricht der Kugelform, der Fall von 1.2kpc entspricht den realen Verhältnissen. Für diesen Fall entspricht die berechnete Rotationskurve der beobachteten Rotation gemäß den Daten von Honma und Sofue bis 15kpc für unsere Milchstraße. Die Beschreibung des Computermodells ist im Artikel des Autors: „Computersimulation galaktischer Rotationskurven in verschiedenen Gravitationstheorien“ zu finden. Der Artikel endet bezüglich mit folgender kritischer Quintessenz hinsichtlich gewisser Evidenzbeweise für Dunkle Materie: „Wenn solche gravierenden Fehler in Vorträge, studentische Seminare und in Lehrbücher Einzug halten, dass aus unbrauchbaren Näherungen weitreichende Schüsse gezogen werden, dann ist ein Vertrauen in die Gesamtheit kosmologischer und astrophysikalischer Behauptungen nicht mehr gerechtfertigt. Es besteht daher die dringende Aufgabe, allen Untersuchungen, welche eine Evidenz Dunkler Materie behaupten, kritisch nachzugehen.“
Rotationskurve der Milchstraßengalaxie auf Basis der Modifizierten Newtonschen Dynamik (MOND)
Zusammenfassung: Die MOdifizierte Newtonsche Dynamik (MOND) wurde 1983 von Mordehai Milgrom als Alternative zum Postulat der Dunklen Materie vorgeschlagen. Diese hypothetische Theorie sollte die Eigenart der beobachteten galaktischen Rotationskurven aus einer Modifikation der Newtonschen Dynamik erklären. Wie Simulationen des Autors auf Basis der Newtonschen Theorie belegen, ist aber die Annahme Dunkler Materie in der Milchstraßengalaxie nicht erforderlich, um das Rotationsverhalten zu erklären. Es ist daher anzunehmen, dass die Modifizierte Newtonschen Dynamik bei Anwendung auf die Milchstraßengalaxie in Konflikt zu den Beobachtungen gerät. Dieser Frage wird hier nachgegangen.
Bildquelle: Weizmann Institute of Science- Hier geht es zum Artikel:
