Παρασκευή, 20 Απριλίου 2012

Τι τρέχει με την σκοτεινή ύλη στη γειτονιά μας;

Ένα πολύ ενδιαφέρον νέο δεδομένο σχετικά με την σκοτεινή ύλη, σε βάρος του οποίου ασέλγησε το in.gr, φαίνεται να έχει προκύψει.

Ανέβηκε σήμερα στο arXiv η εργασία με τίτλο, Kinematical and chemical vertical structure of the Galactic thick disk II. A lack of dark matter in the solar neighborhood (accepted in Astrophysical Journal), η οποία διερευνά την κατανομή της σκοτεινής ύλης στην γειτονιά του Ηλιακού μας Συστήματος. Συγκεκριμένα το abstract της εργασίας λέει,
We estimated the dynamical surface mass density $$\reverse\opaque\Sigma$$ at the solar position between Z=1.5 and 4 kpc from the Galactic plane, as inferred from the kinematics of thick disk stars. The formulation is exact within the limit of validity of a few basic assumptions. The resulting trend of $$\reverse\opaque\Sigma(Z)$$ matches the expectations of visible mass alone, and no dark component is required to account for the observations. We extrapolate a dark matter (DM) density in the solar neighborhood of $$\reverse\opaque 0\pm 1 mM_{\odot} pc^{-3}$$, and all the current models of a spherical DM halo are excluded at a confidence level higher than $$\reverse\opaque 4\sigma$$. A detailed analysis reveals that a small amount of DM is allowed in the volume under study by the change of some input parameter or hypothesis, but not enough to match the expectations of the models, except under an exotic combination of non-standard assumptions. Identical results are obtained when repeating the calculation with kinematical measurements available in the literature. We demonstrate that a DM halo would be detected by our method, and therefore the results have no straightforward interpretation. Only the presence of a highly prolate (flattening q>2) DM halo can be reconciled with the observations, but this is highly unlikely in ΛCDM models. The results challenge the current understanding of the spatial distribution and nature of the Galactic DM. In particular, our results may indicate that any direct DM detection experiment is doomed to fail, if the local density of the target particles is negligible.

Με λίγα λόγια δηλαδή, οι C. Moni Bidin, G. Carraro, R. A. Mendez και R. Smith λένε ότι από παρατηρήσεις των ταχυτήτων άστρων που βρίσκονται στη γειτονιά του Ηλιακού μας συστήματος, έκαναν ένα δυναμικό υπολογισμό της πυκνότητας της μάζας στον δίσκο του Γαλαξία μας στην θέση του Ήλιου (όπως αυτός εκφράζεται από την επιφανειακή πυκνότητα της μάζας ως συνάρτηση του ύψους z, που δίνεται από το ολοκλήρωμα $$\reverse\opaque \Sigma(Z)=\int_{-Z}^Z\rho(z)dz$$) και βρήκαν ότι η δυναμική υποδεικνύει ότι η μάζα που περιέχεται σ'αυτή την περιοχή είναι σχεδόν τόση όση και η μάζα που υπολογίζεται από την φωτεινή ύλη, ενώ το περιεχόμενο σε σκοτεινή ύλη περιορίζεται σε $$\reverse\opaque 0\pm 1 mM_{\odot} pc^{-3}$$, δηλαδή λιγότερο από 1 χιλιοστό της ηλιακής μάζας ανά κυβικό parsec.

Τι σημαίνουν όμως όλα αυτά;

Ας αρχίσουμε με τον δυναμικό υπολογισμό της μάζας.

Ένας γαλαξίας, αποτελεί μια μεγάλη συγκέντρωση άστρων και αερίου, τα οποία όλα μαζί κινούνται υπό την επίδραση του βαρυτικού πεδίου που παράγουν. Ουσιαστικά το όλο σύστημα αποτελεί αυτό που λέμε, ένα πρόβλημα Ν σωμάτων, όπου το κάθε άστρο είναι ένα από τα Ν σώματα. Επειδή ακριβώς, ο αριθμός Ν αυτών των σωμάτων είναι πολύ μεγάλος, το υλικό του γαλαξία μπορεί να μοντελοποιηθεί ως ένα ρευστό σκόνης με ιδιοβαρύτητα, δηλαδή ένα ρευστό που ουσιαστικά δεν έχει πίεση και οδηγείται από την βαρύτητα του υλικού που το αποτελεί.

Γενικά, η εξίσωση κίνησης για ένα ρευστό με ιδιοβαρύτητα έχει την μορφή,
$$\reverse\opaque\frac{\partial(\rho U_i)}{\partial t}+\vec{\nabla}\cdot(\rho U_i \vec{U})=-(\vec{\nabla}P)_i-\rho(\vec{\nabla}\Phi)_i,$$
όπου ρ είναι η πυκνότητα της μάζας, U είναι το πεδίο ταχυτήτων του ρευστού και Φ είναι το βαρυτικό δυναμικό. Η εξίσωση αυτή ουσιαστικά αποτελεί μια γενίκευση του 2ου νόμου του Νεύτωνα
$$\reverse\opaque \rho a_i=f_i,$$
για την περίπτωση όμως ενός ρευστού όπου έχουμε κατανομές μάζας και άρα πυκνότητες. Στην περίπτωση που το ρευστό είναι σκόνη, τότε δεν υπάρχει πίεση και άρα ο όρος $$\reverse\opaque \vec{\nabla}P$$ δεν υπάρχει στην εξίσωση. Για να μπορέσουμε να περιγράψουμε την κίνηση του ρευστού, χρειαζόμαστε ακόμα μία εξίσωση που να μας δίνει το βαρυτικό δυναμικό και αυτή είναι η εξίσωση του πεδίου βαρύτητας,
$$\reverse\opaque \vec{\nabla}\cdot\vec{g}=-\nabla^2\Phi=-4\pi G\rho,$$
όπου $$\reverse\opaque \vec{g}=-\vec{\nabla}\Phi$$. Το πεδίο βαρύτητας γενικά δεν είναι απαραίτητο να δημιουργείται μόνο από την κατανομή της ύλης της οποίας την κίνηση μελετάμε. Έτσι η πυκνότητα της μάζας ρ στην τελευταία εξίσωση, είναι η πυκνότητα όλης της βαρυτικής μάζας που δημιουργεί πεδίο. Έτσι η τελευταία εξίσωση μπορεί ουσιαστικά να χρησιμοποιηθεί για να "ανιχνεύσει" κανείς την ύλη που υπάρχει και προκαλεί βαρυτικό πεδίο, από τον τρόπο κίνησης ενός ρευστού του οποίου η κίνηση περιγράφεται από την πρώτη εξίσωση.

Επιστρέφοντας λοιπόν στο πρόβλημα του γαλαξία, η κίνηση των άστρων μπορεί να περιγραφεί από την πρώτη εξίσωση (χωρίς την πίεση) δεδομένου του βαρυτικού πεδίου που υπάρχει στον γαλαξία. Το βαρυτικό πεδίο όμως δεν μπορεί να το δει κανείς παρά μόνο από το αποτέλεσμα του στην κίνηση των σωμάτων, οπότε αυτό που γίνεται είναι η αντίστροφη διαδικασία, δηλαδή από την κίνηση των άστρων εκτιμά κανείς το βαρυτικό πεδίο και άρα την κατανομή της μάζας σε έναν γαλαξία. Δηλαδή, από την πρώτη εξίσωση και τις παρατηρούμενες κινήσεις, γίνεται η εκτίμηση του βαρυτικού πεδίου g το οποίο μετά το χρησιμοποιούμε στην εξίσωση πεδίου του Νεύτωνα (την δεύτερη εξίσωση) για να υπολογίσουμε την κατανομή της μάζας.

Με την βοήθεια αυτού του αλγόριθμου και από την μέτρηση του προφίλ των ταχυτήτων των άστρων σε διάφορους γαλαξίες, διαπιστώσαμε ότι η παρατηρούμενη ύλη (η φωτεινή ύλη αποτελούμενη από άστρα και νέφη) ήταν λιγότερη από την πυκνότητα της ύλης που υπολογίζαμε δυναμικά, αφού οι καμπύλες περιστροφής των γαλαξιών (οι καμπύλες που δείχνουν την γωνιακή ταχύτητα ως συνάρτηση της απόστασης), αντί να πέφτουν με την απόσταση από το κέντρο του γαλαξία, παρέμεναν σταθερές. Αυτός ήταν ένας από τους λόγους που εισάγαμε την υπόθεση της σκοτεινής ύλης.



Ένας πρόχειρος υπολογισμός μπορεί να μας δείξει ότι για να έχει κανείς επίπεδη κατανομή ταχυτήτων, η πυκνότητα θα πρέπει να πηγαίνει σαν $$\reverse\opaque \rho\propto\frac{1}{r^2}$$ για σφαιρική κατανομή μάζας.

Γενικά για τους σπειροειδείς γαλαξίες από τις παρατηρήσεις και τους σχετικούς δυναμικούς υπολογισμούς έχουμε ότι η κατανομή της μάζας μπορεί να περιγραφεί από έναν δίσκο με εκθετικό προφίλ μάζας (φωτεινή ύλη) και μια σφαιρική κατανομή μάζας (σκοτεινή ύλη) με μια κεντρική περιοχή συγκεκριμένων διαστάσεων και σταθερής πυκνότητας, πέρα από την οποία η πυκνότητα μειώνεται (The Intriguing Distribution of Dark Matter in Galaxies, Lect.Notes Phys. 616 (2003) 66-77). Συγκεκριμένα ο νόμος της κατανομής της σκοτεινής ύλης μπορεί να δοθεί στην μορφή,
$$\reverse\opaque \rho(r)=\frac{\rho_0 r_0^3}{(r_0+r)(r_0^2+r^2)},$$
όπου οι παράμετροι ρ_0 και r_0 έχουν να κάνουν με την πυκνότητα της σκοτεινής ύλης στην κεντρική περιοχή και τις διαστάσεις αυτής της περιοχής.
Μια παρόμοια μοντελοποίηση της κατανομής της σκοτεινής ύλης για τον Γαλαξία μας μπορεί να βρει κανείς εδώ, Distribution of Dark Matter in the Milky Way, όπου η κατανομή έχει την μορφή,
$$\reverse\opaque \rho(r)=\rho_0\left(\frac{a^2+r_0^2}{a^2+r^2}\right),$$
όπου ρ_0 είναι η "εικαζόμενη" πυκνότητα της σκοτεινής ύλης στην περιοχή του Ήλιου, r_0 είναι η απόσταση του Ήλιου από το κέντρο του Γαλαξία και α είναι το μέγεθος της κεντρικής περιοχής της κατανομής της σκοτεινής ύλης. Γενικά όμως υπάρχουν αρκετά μοντέλα σφαιρικών κατανομών σκοτεινής ύλης (που όμως είναι λίγο-πολύ σ'αυτή τη λογική).

Ας επιστρέψουμε λοιπόν στην συγκεκριμένη εργασία.

Στην συγκεκριμένη εργασία λοιπόν, οι Bidini et al. αυτό που έκαναν ήταν να εφαρμόσουν την παραπάνω ανάλυση, χρησιμοποιώντας ως "ανιχνευτές" του βαρυτικού πεδίου την κίνηση ~400 άστρων (ερυθρών γιγάντων) σε ύψος από το επίπεδο του δίσκου από 1.5 kpc μέχρι 4 kpc από την μεριά του νότιου γαλαξιακού πόλου και στην απόσταση από το γαλαξιακό κέντρο που βρίσκεται και ο Ήλιος. Επειδή όμως τα παρατηρησιακά δεδομένα που είχαν στη διάθεσή τους, δεν περιελάμβαναν όλες τις πληροφορίες που χρειάζονταν σχετικά με τις διασπορές των ταχυτήτων, τις λεπτομέρειες της ακτινικής μεταβολής του προφίλ κλπ., εκτός από τα δεδομένα, η ανάλυσή τους περιέχει και αρκετές υποθέσεις. Το συμπέρασμα που έβγαλαν λοιπόν είναι ότι η επιφανειακή πυκνότητα της μάζας (όπως προκύπτει από την ολοκλήρωση στο z της εξίσωσης πεδίου) ως συνάρτηση του Ζ για την περιοχή του Ήλιου, συμπίπτει με αυτή που θα έπαιρνε κανείς αν υπολόγιζε μόνο την ορατή ύλη (άστρα και νέφη).
Δηλαδή, στην περιοχή που κοιτάμε, η εξίσωση πεδίου μας δίνει πυκνότητα σκοτεινής ύλης σχεδόν μηδέν.

Αυτό το αποτέλεσμα δεν αποκλείει την ύπαρξη σκοτεινής ύλης στο Γαλαξία γενικά. Αυτό που λέει αυτό το αποτέλεσμα είναι ότι με δεδομένες τις υποθέσεις που έχουν γίνει για τις διασπορές των ταχυτήτων (μία από τις οποίες είναι για παράδειγμα και το ότι η κατανομή των γωνιακών ταχυτήτων είναι επίπεδη), την κατανομή της σκοτεινής και της φωτεινής ύλης κλπ., το μοντέλο της σφαιρικής κατανομής της σκοτεινής ύλης και οι μέχρι τώρα υποθέσεις μας για την τοπική πυκνότητα σκοτεινής ύλης φαίνεται να αποκλείονται από την συγκεκριμένη ανάλυση. Οπότε, το θέμα ανάγεται στην ποιότητα των παρατηρήσεων και την ορθότητα των υποθέσεων που έχουν γίνει. Στην εργασία υπάρχει αρκετή επιχειρηματολογία και μια σειρά από ελέγχους που έχουν ως στόχο να δείξουν ότι οι υποθέσεις τους είναι αρκετά στέρεες. Οι λεπτομέρειες αυτής της ανάλυσης ξεφεύγει δυστυχώς από το δικό μου πεδίο.

Ένα από τα θέματα που ελέγχουν πάντως, είναι και εναλλακτικά μοντέλα για την κατανομή της σκοτεινής ύλης και αυτό που βγάζουν είναι ότι μια κατανομή σκοτεινής ύλης με την μορφή σφαιροειδούς με επιμήκυνση κατά τον άξονα των πόλων, θα συμφωνούσε με τα αποτελέσματά τους και με τις παρατηρούμενες καμπύλες περιστροφής, αλλά και πάλι η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης στην περιοχή μας θα πρέπει να είναι πολύ μικρότερη από όσο εκτιμάται σήμερα (γενικά οι εκτιμήσεις μιλάνε για 5-13 φορές περισσότερη σκοτεινή ύλη από όσο βγάζει αυτή η ανάλυση).

Τα αποτελέσματα αυτά είναι μάλλον άσχημα νέα και για την κοινότητα που προσπαθεί να ανιχνεύσει πειραματικά, σωματίδια σκοτεινής ύλης σε επίγειους ανιχνευτές τύπου DAMA. Όπως και να έχει όμως, δημιουργούνται πολλά ενδιαφέροντα ερωτήματα από όλα τα παραπάνω και αυτό επισημαίνουν και στην εργασία τους οι Bidin et al.

Έχει ενδιαφέρον πάντως το γεγονός ότι το αποτέλεσμα αυτό έρχεται λίγο μετά από ένα άλλο αποτέλεσμα σχετικά με την έμμεση ανίχνευση σκοτεινής ύλης, το οποίο είναι αυτό,
A Tentative Gamma-Ray Line from Dark Matter Annihilation at the Fermi Large Area Telescope, και για το οποίο μπορεί να διαβάσει κανείς λεπτομέρειες στο σχετικό άρθρο του Résonaances, Dark matter signal in Fermi?
Η όλη ιδέα με το τελευταίο είναι ότι η ασθενώς αλληλεπιδρούσα σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να παράγει πολύ χαρακτηριστικές γραμμές φωτονίων γάμμα, τις οποίες φαίνεται να υποψιάζεται ότι ανίχνευσε το FERMI από την περιοχή του Γαλαξιακού κέντρου. Φυσικά και αυτό το θέμα έχει ψωμί ακόμα.

Δυστυχώς, επειδή το συγκεκριμένο θέμα είναι εκτός της ειδικότητάς μου, δεν μπόρεσα να το εξαντλήσω περισσότερο, αλλά θα δω μήπως και μπορέσουμε να έχουμε και την γνώμη κάποιου πιο ειδικού.

Αυτά προς το παρόν.


-----------------------------------------------
Update: Πολύ ενδιαφέροντα σχόλια από τον Sean Carroll στο, Puzzles!, στο blog Cosmic Variance, σχετικά με το θέμα της σκοτεινής ύλης και διάφορα τελευταία αποτελέσματα μετρήσεων.

12 σχόλια:

physicsgg είπε...

Πολύ καλή και διδακτική η ανάρτησή σου ...
Eνδιαφέρον είναι επίσης και το άρθρο του Matt Strassler "Dark Matter: Now You See It, Now You Don’t":
http://profmattstrassler.com/2012/04/20/dark-matter-now-you-see-it-now-you-dont/

Vagelford είπε...

Ευχαριστώ για το λινκ physicsgg...
"Dark Matter: Now You See It, Now You Don’t"

Ανώνυμος είπε...

http://www.physics4u.gr/blog/?p=4946

Τα σχόλια σας για το παραπάνω θα ήταν χρήσιμα.

George είπε...

E, άρα η μυστηριώδης σκοτεινή ύλη έγινε ακόμη ποιο μυστηριώδης...

Ανώνυμος είπε...

Έχει ενδιαφέρον και το ότι 4 χρόνια πριν κυκλοφορούσαν άρθρα όπως αυτό:

http://www.universetoday.com/15266/dark-matter-is-denser-in-the-solar-system/

Δεν ξέρω πως αυτά μπορούν να συμβαδίζουν αλλά οι αστρονομικές μελέτες τα τελευταία χρόνια μοιάζουν όλο και περισσότερο με κάτι "ανεξάρτητες κλινικές έρευνες" για απορρυπαντικά και ροφήματα.

Vagelford είπε...

Προς τον πρώτο ανώνυμο, έγραψα σχετικά στο physics4u.

George, δεν ξέρω αν μπορούμε να το αποδώσουμε στο ότι η σκοτεινή ύλη συμπεριφέρεται μυστηριωδώς. Θα έλεγα ότι είναι περισσότερο πρόβλημα του ότι δεν είναι εύκολο να έχουμε πολύ καλή εικόνα του ίδιου μας του Γαλαξία.

Προς τον δεύτερο ανώνυμο, για αρχή και έτσι για την ακρίβεια του πράγματος, η εργασία είναι submitted to PRD και όχι accepted. Δεν ξέρω που μπορεί να έχει κολλήσει η ιστορία και δεν έχει προχωρήσει σε δημοσίευση. Τώρα, πέρα από αυτά τα τυπικά, στην εργασία στην οποία αναφέρεται το universetoday δεν μιλάνε για μέτρηση της σκοτεινής ύλης, αλλά για υπολογισμό της σκοτεινής ύλης που θα πρέπει να έχει παγιδευτεί στην περιοχή του ηλιακού συστήματος κατά την κίνηση του Ήλιου μέσα στο Γαλαξία. Δηλαδή, κάνουν έναν θεωρητικό υπολογισμό του πόση σκοτεινή ύλη θα πρέπει να έχει "μαζέψει" ο Ήλιος καθώς διασχίζει πάνω στην τροχιά του στον Γαλαξία. Και λένε ότι θα πρέπει να είναι τόσες φορές πάνω από την μέση τιμή του Γαλαξιακού υποβάθρου στην περιοχή μας. Όλα αυτά, για μέσα στο ηλιακό σύστημα. Η μελέτη που συζητάμε εδώ, μιλά για το περιεχόμενο σε σκοτεινή ύλη της ευρύτερης γειτονιάς του Ήλιου, μια περιοχή με έκταση κάποια kpc (χιλιάδες έτη φωτός δηλαδή). Οι δύο εργασίες, δεν λένε απαραίτητα ασύμβατα πράγματα. Μιλάνε θα έλεγα για διαφορετικά πράγματα.

Ανώνυμος είπε...

Προς τον αγαπητό Vagelford,

Για αρχή και έτσι για την ακρίβεια του πράγματος, η ίδια η σκοτεινή ύλη είναι μια θεωρητική, υποθετική και μη παρατηρήσιμη οντότητα, οπότε κάθε αναφορά και μελέτη για αυτή είναι θεωρητική και μόνον θεωρητική.

Το είπες και εσύ πολύ ωραία στο άρθρο ότι λόγω της ανωμαλίας που παρατηρούμε στην κίνηση των γαλαξιών μπήκαμε στην "Υπόθεση" της σκοτεινής ύλης. Αυτό έχουμε, μια υπόθεση.

Τώρα για συνέχεια, αυτή η μελέτη είναι μια ΜΗ θεωρητική και καθόλα πραγματική μελέτη η οποία βασίζετε σε κάπου 400+ άστρα σε μια απόσταση μέχρι 13.000 έτη φωτός (για να μην τα λέμε γενικά και αόριστα δηλαδή) και η οποία μετράει τις κινήσεις τους και τις βρίσκει μια χαρά.

Το αποτέλεσμα της και το ότι βασίζετε σε παρατήρηση και όχι σε υποθέσεις, νομίζω ότι λέει πολλά για το κατά πόσο οι θεωρητικές μελέτες μπορεί να ευσταθούν.

Και πρέπει να είναι προφανές ότι αν μιλάμε για μηδενικές ενδείξεις σε μια τόσο μεγάλη περιοχή, το μικρό υποσύνολο της που είναι το ηλιακό μας σύστημα θα αποτελούσε μεγάλο παράδοξο να βρίθει από σκοτεινή ύλη όπως αναφέρει η άλλη μελέτη.

Ο δεύτερος Ανώνυμος ξανά..

Vagelford είπε...

Πράγματι, η σκοτεινή ύλη δεν είναι παρά μόνο μία θεωρία.

Από την άλλη οι μετρήσεις λένε ότι ο Ήλιος και τα άστρα στη γειτονιά του κινούνται πιο γρήγορα από ότι θα μπορούσε να τους επιτρέπει η βαρυτική έλξη της ορατής μάζας στο Γαλαξία μας. Είναι και αυτό ένα παρατηρησιακό δεδομένο, που λαμβάνει υπόψιν της η μελέτη της ανάρτησης.

Και όπως λέει το άρθρο της ανάρτησης, δεν μιλάμε για μηδενική σκοτεινή ύλη, αλλά λιγότερη από 1 χιλιοστό της μάζας του ήλιου ανά κυβικό παρσέκ (1 παρσέκ είναι περίπου 3 έτη φωτός) σε μια έκταση μερικές χιλιάδες παρσέκ στην περιοχή του Ήλιου. Δηλαδή μιλάμε για ποσότητα της τάξης των κάποιων εκατομμυρίων ηλιακών μαζών σκοτεινής ύλης στην εν λόγο περιοχή.

Από την άλλη όπως εξηγούν πολύ καθαρά στο άρθρο που παραθέσατε, αναφέρονται σε αυξημένη πυκνότητα κατά κάποιες χιλιάδες φορές πάνω από το υπόβαθρο λόγω σύλληψης σκοτεινής ύλης από την αλληλεπίδραση 3ων σωμάτων, στην περιοχή του ηλιακού συστήματος με έκταση της τάξης των 100 αστρονομικών μονάδων (1000 φορές μικρότερη έκταση από ένα παρσέκ) που σημαίνει ότι μιλάνε για μάζα 1,000,000,000 φορές μικρότερη από την μάζα του Ήλιου, δηλαδή το 1/10 της μάζας της Σελήνης (έναντι του 1/10,000 που θα είχαμε αν θεωρούσαμε το υπόβαθρο). Φυσικά μιλάμε για πολύ μικρή ποσότητα (που μάλλον υπερεκτιμώ αν τη συγκρίνουμε με τα νούμερα της εργασίας).

Με λίγα λόγια, οι δύο εργασίες δεν λένε ασύμβατα και αντιφατικά πράγματα.

Ανώνυμος είπε...

Το πρόβλημα αγαπητέ Vagelford με την σκοτεινή ύλη είναι ότι είναι τραγικά αόριστη και υπερβολικά βολική.

Η μεγάλη αντίθεση δεν έχει να κάνει κυρίως με τις δύο αυτές εργασίες, αλλά με το ότι τα περισσότερα μοντέλα απαιτούν τεράστιες ποσότητες σκοτεινής ύλης (μέχρι και 95% σκοτεινή ύλη έναντι μόλις 5% κανονικής για τους περισσότερους γαλαξίες συμπεριλαμβανομένου και του δικού μας) και όταν πηγαίνουμε στην παρατήρηση φτάνουμε να μιλάμε για ψήλους στα άχυρα του επιπέδου της 1/1000 της μάζας του Ήλιου ανά κυβικό παρσέκ.

Αυτή η ποσότητα μπορεί κάλλιστα να είναι η μάζα των υπολοίπων σωμάτων (πλανήτες, αστεροειδής, interstelar medium) η οποία έτσι και αλλιώς δεν είναι γνωστή.

Μπορεί όταν έγινε η υπόθεση της σκοτεινής ύλης, να ήταν μια καθόλα λογική (ίσως και μονόδρομος) υπόθεση αλλά στις μέρες μας και με τις δυνατότητες παρατήρησης (και τα δεδομένα) που έχουμε πια, είναι προφανές ότι κάτι πάει στραβά και κάτι μας λείπει.

Από την άλλη το πρόβλημα των τριών σωμάτων που αναφέρεις είναι άλλο ένα τεράστιο κεφάλαιο που θα έπρεπε να μας ενοχλεί γιατί και σε αυτό η παρατήρηση είναι σε πλήρη αντίθεση με τα μοντέλα μας. Αλλά ας μην ανοίξουμε πολλά θέματα μαζί.

Ο δεύτερος Ανώνυμος.

Vagelford είπε...

Ακόμα και το 1/1000 αντιστοιχεί για μια σφαίρα ακτίνας 30 kpc σε $$10^11$$ ηλιακές μάζες, δηλαδή άλλος ένας γαλαξίας, οπότε δεν μιλάμε συνολικά για μικρή ποσότητα που θα μπορούσε να αποδοθεί σε πλανήτες (1000 πλανήτες σαν τον Δία ανά άστρο περίπου).


Αν και δεν αναφερόμουν στο πρόβλημα των 3ων σωμάτων αλλά στην δυνατότητα σύλληψης ενός σώματος από ένα άλλο όταν υπάρχει και 3ο σώμα που να αλληλεπιδρά, τι πρόβλημα υπάρχει με το πρόβλημα των 3ων σωμάτων;

Ανώνυμος είπε...

Ναι, σίγουρα αν το ανάγεις σε αυτές τις κλίμακες, το έλλειμμα μάζας δεν καλύπτεται από άλλα σώματα.

Αλλά από την άλλη το όλο θέμα της ποσότητας και της κατανομής της σκοτεινής ύλης είναι τόσο σκανδαλωδώς αυθαίρετο που καταντάει ενοχλητικό.

Δεν υπάρχει κανένας κανόνας και καμιά λογική. Παντελώς ασύμβατο με την αρμονία που θέλουμε να υποθέτουμε για τα περισσότερα μοντέλα αλλά καταφεύγουμε σε αυτό λες και είναι δεδομένο.

Πέφτουμε από το ένα παράδοξο στο επόμενο και καταλήγουμε σε εξηγήσεις του τύπου "είναι μυστήρια η συμπεριφορά της σκοτεινής ύλης" και "πρέπει να υπάρχει τόση σκοτεινή ύλη" ενώ δεν ξέρουμε καν αν υπάρχει in the first place.

Για το πρόβλημα των 3ων σωμάτων, και εγώ αναφερόμουν στην σύλληψη, και αυτό γιατί οι ανωμαλίες στην κίνηση και το μέγεθος πολλών δορυφόρων δείχνουν ότι είναι αποτέλεσμα σύλληψης.

Κραυγαλέα περίπτωση ο Ιαπετός αλλά και η Σελήνη δεν πάει πίσω.

Και δεν είναι μόνο τα κινηματικά χαρακτηριστικά ορισμένων δορυφόρων αλλά και η περιστροφή και το axial tilt πολλών πλανητών που είναι σε αντίθεση με τα μοντέλα.

Γενικά φοβάμαι ότι μας διαφεύγει κάτι πολύ μεγαλύτερο από την μάζα που πάμε να καλύψουμε με την σκοτεινή ύλη. Πιθανώς μια άλλη δύναμη ή κάτι που σχετίζετε με τα μαγνητικά πεδία που παρατηρούμε.

Προσωπικά με ενοχλεί πολύ το ότι φαίνεται να υπάρχει μια εγγενείς περιστροφική τάση σε όλες τις κλίμακες που η βαρύτητα από μόνη της δεν μπορεί να την εξηγήσει με βάση τα όσα ξέρουμε για το πως λειτουργεί.

Ο δεύτερος Ανώνυμος (Δ.Α. από εδώ και πέρα για συντομία)

Άσχετος περαστικός είπε...

Δεν είμαι φυσικός ρε φίλε αλλά σας κάνω χάζι.

Χαλιέσαι για την ακρίβεια ενός ρεπορταζ του in.gr και προσπαθείς να αποκαταστησεις την επιστημονική αλήθεια εδώ.

Αφού ούτε το ρεπορταζ του in καταλαβαίνει ο κοσμάκης ούτε και φυσικά τα δικά σου αλαμπουρνέζικα εδώ.

Αλλά αλήθεια μετά από 10-20 χρόνια κάποιος άλλος φυσικός δεν θα γράφει για να αποκαταστήσει τα λάθη που σίγουρα θα έχει για το θέμα η σημερινή επιστήμη;

Make love not war and don't bother too much about the universe, it works fine without exterior help...