Verbreitet sich dunkle Materie spiralförmig um die Milchstraße (oder in einer anderen Form)?

Dunkle Materie interagiert nicht mit elektromagnetischer Strahlung, aber sie nimmt zumindest an Gravitationswechselwirkungen teil, wie sie aus der Entdeckung der Dunklen Materie bekannt sind. Aber existiert Dunkle Materie spiralförmig um unsere Galaxie ?

Wilde Vermutung: Wahrscheinlich nicht. So wie ich es verstehe, sind die Arme selbst insgesamt nicht viel dichter als die Lücken zwischen ihnen; Sie sind nur reicher an jungen hellen Sternen. Ich würde nicht erwarten, dass der Mechanismus, der die Arme erzeugt und aufrechterhält, die Dunkle Materie beeinflusst.

Antworten (6)

In aktuellen kosmologischen Modellen befindet sich die Milchstraße in einem „Halo“ aus dunkler Materie. Halo ist ein Fachbegriff – in diesem Fall bedeutet er eine kugelsymmetrische Ansammlung dunkler Materie. Da dunkle Materie nicht mit sich selbst interagiert und nicht mit anderer Materie interagiert, erfährt sie keinerlei Kollisionen oder Reibung und flacht daher niemals zu einer Scheibe ab, wie es normale (baryonische) Materie tut . Dunkle Materie zeichnet also keine Scheibe nach und folgt keinen Spiralarmen.

Bedeutet das, dass Spiralgalaxien aufgrund nicht-gravitativer Wechselwirkungen scheibenförmig (im Gegensatz zu kugelförmig) sind? Würde eine sich drehende Masse aus Gas und Staub nicht auch ohne Selbstwechselwirkung eine Scheibe bilden?
Eine sich drehende Masse flacht nur durch Eigenwechselwirkung zu einer Scheibe ab. Galaxien werden aufgrund der Schwerkraft und der Hydrodynamik scheibenförmig – das Gas (und der Staub) interagieren mit anderem Gas und Staub. Sie können unter der Schwerkraft fallen, wenn sie nicht von einer anderen Kraft unterstützt werden. Die Druckkräfte sind zu schwach, um sie am Einfallen zu hindern, aber der Drehimpuls reicht aus, um eine Scheibe in Form zu halten. Galaxien haben im Allgemeinen auch eine sphärische Komponente, die aus Sternen besteht, weil Sterne selten miteinander interagieren, also wenn sich Sterne in einer Kugel gebildet haben, bleiben sie dort.
Ich würde denken, es wäre nicht kugelförmig. Dunkle Materie (DM) reagiert auf die Schwerkraft, und die Tatsache, dass die normale Materie der Galaxie entlang ihrer Äquatorialebene größer ist, bedeutet, dass die normale Materie dunkle Materie anzieht (und umgekehrt). Es sollte also etwas mehr DM in der Äquatorialebene geben, als ein kugelförmiges Modell vermuten lässt. Da die DM die normale Materie überwiegt, handelt es sich wahrscheinlich um einen subtilen Effekt.
Omega - Ja, die Scheibengravitation ist etwas größer, aber da die dunkle Materie mit keiner der Scheibenmaterien interagiert, sammelt sie sich dort nicht. Teilchen der Dunklen Materie können aufgrund der verstärkten Schwerkraft schneller auf die Scheibe zu beschleunigen, aber sie werden direkt durch sie hindurch und auf der anderen Seite wieder herauskommen.
Es könnte sich lohnen zu klären, dass Dunkle Materie gravitativ interagiert. Es gibt auch einige Modelle dunkler Materie, bei denen sich dunkle Materie selbst vernichtet und sehr schwach mit baryonischer Materie und dunkler Materie interagiert.

Die 'Spiralarme' enthalten nicht viel mehr Materie als die 'Nicht-Spiralarme'. Vielmehr wählen wir diese aus, wenn sie bei der Entstehung neuer Sterne hell leuchten. Die Dichteverteilung ist über die gesamte Scheibe ziemlich konstant.

Gemäß der neuesten Modellierung ist die Komponente der Dunklen Materie auf kleinen Skalen kugelförmig, bildet aber Fäden zwischen Anhäufungen, deren Mittelpunkt Galaxienhaufen sind. Angesichts der Tatsache, dass dunkle Materie die 5-fache Masse von leichter Materie bildet, ist es sinnvoll, dies umzukehren und zu sagen, dass sich leichte Materie in Strukturen aus dunkler Materie ansammelt.

Haftungsausschluss: Ich mache keine dunkle Materie, ich arbeite mit niemandem zusammen, der es tut, und ich habe nicht genug Artikel gelesen, um etwas zu bewirken. Ich habe ein Kolloquium und ein paar Seminare von Leuten gesehen, die sich mit dunkler Materie befassen .

Denken Sie daran, was folgt.

Da dunkle Materie entweder nicht beobachtet wurde oder genau eine unbestätigte Beobachtung geliefert hat, gibt es noch keine allgemein anerkannte Theorie ihres Verhaltens.

Es gibt Modelle der kosmologischen Evolution, die bestimmte Merkmale für die dunkle Materie postulieren und, wenn sie von den angenommenen Bedingungen des frühen Universums ausgehen, etwas ergeben, das dem Universum ähnelt, das wir heute sehen.

In diesen Modellen ist die Verteilung der Dunklen Materie ungefähr kugelförmig und eher größer als die leuchtenden Teile der Galaxie.

Der wichtigste Weg, den ich kenne, um die Verteilung dunkler Materie zu untersuchen (ich habe tatsächlich gerade einen Förderantrag für diesbezügliche Forschungen geschrieben! : P) ist der Gravitationslinseneffekt. Abhängig von den beteiligten Geometrien kann man die Verteilungen der Dunklen Materie ziemlich genau modellieren, indem man die Verzerrung von "nahen" Galaxien (bis zu Bogensekunden am Himmel, nicht die tatsächliche physische Entfernung im Weltraum) durch schwache Gravitationslinsen betrachtet. Ein schönes Beispiel (mit einem hübschen Bild) ist hier verfügbar .

Da dunkle Materie 96 % der Materie im Universum ausmacht, ist die Frage kompliziert. Tatsächlich sind wir um dunkle Materie herum verteilt, wenn überhaupt. Das ist ein bisschen allgemein und wird ein bisschen in der Analyse von Millennium I und II behandelt (die eine unglaubliche Suche nach Kosmographie des Universums sind und bei dem zwanzigminütigen Video bleiben). Schneider Genauer gesagt wurde daran gearbeitet, das Modell auf das genaue Thema Ihrer Frage einzuschränken [Vera-Ciro][2].

Die kürzeste Version ist nein, die Form der Halos aus dunkler Materie ist zum größten Teil elliptisch, mit der eventuellen Entspannung zu einem kugelförmigen Halo im Laufe der Zeit.

Haftungsausschluss: Dies ist nicht mein Spezialgebiet, aber ich habe kürzlich Artikel darüber gelesen, weil sie quantitative Daten für etwas liefern, worüber ich nachdenke.

Beifall

[2]: http://arxiv.org/abs/1304.4646 "

Die beste Schätzung der Form eines Halos aus dunkler Materie aus der Dynamik der Milchstraße ist, dass sein Halo aus dunkler Materie die Form eines Rugbyballs hat, wobei die Längsachse des Rugbyballs wie ein Pflock durch Sag A * senkrecht zur Rotationsebene verläuft .

Im Allgemeinen bevorzugen Bemühungen, die Form von Halos aus dunkler Materie zu beschreiben, ein sogenanntes „isothermes“ Profil im Gegensatz zum NFW-Profil, das man naiv erwarten würde, wenn man im Wesentlichen eine Analyse vom Typ der statistischen Mechanik durchführt.

Verbreitet sich dunkle Materie spiralförmig um die Milchstraße (oder in einer anderen Form)?
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