Rotatie sterrenstelsels

[Snowwie]

Na het kijken van diverse astronomische documentaires blijkt ons heelal gevuld te zijn met 21% donkere materie. Deze materie zou het gevolg zijn van het feit dat sterren aan de buitenrand van een sterrenstelsel even snel rond het centrum draaien als sterren aan de binnenkant, vergelijkbaar met een grammofoonplaat.

Nu zat ik te denken, in ons zonnestelsel draaien de planeten, kometen, asteroïden en ander rommel rondom de zon, omdat de zon 98% van de massa in het gehele zonnestelsel beslaat.

Maar geldt dit nu ook voor sterrenstelsels? Het centrale zwarte gat in het centrum ons Melkwegstelsel weegt zo'n 3 a 4 miljoen zonnemassa's. Echter, het gehele stelsel weegt 1,0-1,5 x 10^12 zonnemassa's. Van een centrale dominerend zwart gat is allang niet meer sprake. Volgens mij kunnen de ideeën van donkere materie de deur uit. Sterren draaien niet om het zwart gat om het centrum, maar om hun tegenhanger aan de andere kant van het stelsel, waarbij het zwart gat enkel als anker punt fungeert.

Het lost wel een aantal problemen op:
- Het probleem waarom sterren in de buitenste oorden net zo snel ronddraaien als in de binnenste sterren.
- Donkere materie is niet meer nodig.
- Het probleem waarom sterrenstelsels zo roteren is ook gelijk opgelost.

[Verwijderd]

Je plaatst dan dus in principe alle sterren e.d. in een stelsel op een schijf, die altijd als geheel ronddraait. Volgens mij moet je echt dieper de wiskunde induiken om daar een onderbouwing voor op te zetten danwel het te ontkrachten. Dat is precies waar ik zelf ook tegenaan loop, want je kunt zoveel moois verzinnen, tenzij je het wiskundig kunt onderbouwen heeft het allemaal betrekkelijk weinig nut.

[Verwijderd]

Misschien vind je 20-25% donkere materie weinig, maar dat is het niet. Dat is het percentage dan de totale energie van het universum, niet van de totale massa. Zo'n 70-75% van de energie zou donkere energie zijn. Dat is heel ingewikkeld en nu niet eens zo heel belangrijk. Wat belangrijk is, is dat de "gewone" materie, die interactie heeft met licht en dergelijke en dus relatief eenvoudig waarneembaar is. Dat is maar 4% van de totale hoeveelheid energie.

Maar er zou dus minstens 5 keer meer donkere materie zijn dan gewone materie. Dat is dus behoorlijk significant. In sterrenstelsels zou zelfs maar 10% van de totale materie gewone materie zijn, en 90% donkere materie. Die donkere materie bevindt zich als een halo rondom het centrum van ons melkwegstelstel, in alle richtingen. De meeste massa bevind zich vrij verspreid tot ver buiten het zichtbare deel van een sterrenstelsel. Die heeft dus weinig invloed op het centrum van het stelsel. In het centrum moet er wel degelijk een hoop massa bevinden in de vorm van een zwart gat.

Het zijn dus twee totaal verschillende zaken. Maar je hebt op zich gelijk over het massamiddelpunt. De aarde beweegt niet rond de zon maar rond het massamiddelpunt van het zonnestelsel. De zon ook, het middelpunt van de zon is niet het middelpunt van het zonnestelsel. Het bevindt zich we wel zeer dichtbij in de buurt.

Ik kan echter niet uit jouw tekst opmaken dat je begrijpt dat zwarte gaten en donkere materie twee totaal verschillende zaken zijn. Zwarte gaten zijn geen donkere materie. Donkere materie heeft relatief weinig invloed op het sterrenstelsel zelf, meer op de interactie tussen verschillende stelsels. De massa is slechts waarneembaar doordat naburige sterrenstelsels die bijvoorbeeld om elkaar draaien zwaarder moeten zijn dan we zien, om de snelheden te kunnen verklaren.

Pas wel op als je op internet gaat zoeken. Er zijn een hoop idioten die met onzinnige filmpjes, simulaties en theorieën komen. Probeer alleen te luisteren naar gerenommeerde wetenschappers. Ook mijn verhaal moet je dus met een flinke schep zout nemen

[link0007]

Snowwie schreef op zondag 22 april 2012 @ 02:28:
Na het kijken van diverse astronomische documentaires blijkt ons heelal gevuld te zijn met 21% donkere materie. Deze materie zou het gevolg zijn van het feit dat sterren aan de buitenrand van een sterrenstelsel even snel rond het centrum draaien als sterren aan de binnenkant, vergelijkbaar met een grammofoonplaat.

Waar haal je dit vandaan? Ooit gezien dat sterrenstelsels spiraalvormig zijn? Dit komt juist doordat de buitenkant achter blijft ten opzichte van de binnenkant. Ze draaien dus niet even snel om het centrum heen.
Daarnaast wordt donkere materie niet veroorzaakt door de draaiing van sterren in sterrenstelsels, maar moet het er zijn omdat de sterren aan de buitenkant anders weggeslingerd zouden worden omdat er te weinig aantrekkingskracht is aan de rand. Waardoor het veroorzaakt wordt is volgens mij nog niet helemaal helder, daar men nog niet weet waar donkere materie uit bestaat.

Nu zat ik te denken, in ons zonnestelsel draaien de planeten, kometen, asteroïden en ander rommel rondom de zon, omdat de zon 98% van de massa in het gehele zonnestelsel beslaat.

Maar geldt dit nu ook voor sterrenstelsels? Het centrale zwarte gat in het centrum ons Melkwegstelsel weegt zo'n 3 a 4 miljoen zonnemassa's. Echter, het gehele stelsel weegt 1,0-1,5 x 10^12 zonnemassa's. Van een centrale dominerend zwart gat is allang niet meer sprake. Volgens mij kunnen de ideeën van donkere materie de deur uit. Sterren draaien niet om het zwart gat om het centrum, maar om hun tegenhanger aan de andere kant van het stelsel, waarbij het zwart gat enkel als anker punt fungeert.

Laat me raden, die massa komt uit dit onderzoek:
McMillan, Paul J. (July 2011), "Mass models of the Milky Way", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 414 (3): 2446–2457

Daar komen ze namelijk op diezelfde totale massa uit. Echter, ze rekenen donkere materie daar al bij.
Oeps?

[Huntard]

link0007 schreef op zondag 22 april 2012 @ 15:33:
Waar haal je dit vandaan? Ooit gezien dat sterrenstelsels spiraalvormig zijn? Dit komt juist doordat de buitenkant achter blijft ten opzichte van de binnenkant. Ze draaien dus niet even snel om het centrum heen.

Ik denk dat hij dat heeft uit die documentaires die hij noemde, en het klopt wel degelijk, hoe ver een ster ook van het centrum afstaat, ze draaien allemaal even snel om het centrum heen (Bij bepaalde typen stelsels, sommige draaien juist sneller (ja sneller) naarmaate de sterren verder verwijderd zijn van de kern). Zie Wikipedia: Galaxy rotation curve

Daarnaast wordt donkere materie niet veroorzaakt door de draaiing van sterren in sterrenstelsels, maar moet het er zijn omdat de sterren aan de buitenkant anders weggeslingerd zouden worden omdat er te weinig aantrekkingskracht is aan de rand. Waardoor het veroorzaakt wordt is volgens mij nog niet helemaal helder, daar men nog niet weet waar donkere materie uit bestaat.

Nee, donkere materie moet er zijn omdat anders de sterren, zoals je al opmerkte, aan de rand van het sterrenstelsel langzamer zouden moeten draaien dan aan de binnenkant, wat dus niet het geval is. Donkere materie zorgt dus niet voor een afname van de rotatiesnelhied, maar juist voor een toename.

[Snowwie]

Verwijderd schreef op zondag 22 april 2012 @ 07:03:
Misschien vind je 20-25% donkere materie weinig, maar dat is het niet. Dat is het percentage dan de totale energie van het universum, niet van de totale massa. Zo'n 70-75% van de energie zou donkere energie zijn. Dat is heel ingewikkeld en nu niet eens zo heel belangrijk. Wat belangrijk is, is dat de "gewone" materie, die interactie heeft met licht en dergelijke en dus relatief eenvoudig waarneembaar is. Dat is maar 4% van de totale hoeveelheid energie.

Ik zeg niet dat 20-25% donkere materie weinig is, wat ik zeg is dat men de gelijke snelheden van alle sterren in een sterrenstelsel (de hier genoemde Galaxy Rotation Curve) wil toeschrijven aan donkere materie. Ik vraag me enkel af of dit wel klopt, want hoe kan donkere materie er precies voor zorgen dat sterren in de buitenwijken van de Melkweg even snel om het centrum draaien als sterren die dicht bij het centrum staan?

Ik kan echter niet uit jouw tekst opmaken dat je begrijpt dat zwarte gaten en donkere materie twee totaal verschillende zaken zijn. Zwarte gaten zijn geen donkere materie. Donkere materie heeft relatief weinig invloed op het sterrenstelsel zelf, meer op de interactie tussen verschillende stelsels. De massa is slechts waarneembaar doordat naburige sterrenstelsels die bijvoorbeeld om elkaar draaien zwaarder moeten zijn dan we zien, om de snelheden te kunnen verklaren.

Ik weet heus wel het verschil tussen beide. Het centrale zwarte gat is aangetoond, donkere materie nog niet helemaal. De snelheden waarmee sterrenstelsels roteren schrijf je toe aan donkere materie, maar hoe ongeloofwaardig is de mogelijkheid dat alle sterren eigenlijk om elkaar heen draaien? Dat de zon een gelijkwaardige tegenhanger heeft die precies aan de andere kant van de melkweg staat? Het is zelfs zo dat als de sterren niet met dezelfde snelheden zou bewegen de spiraalarmen uit elkaar getrokken zouden worden.

link0007 schreef op zondag 22 april 2012 @ 15:33:
Daar komen ze namelijk op diezelfde totale massa uit. Echter, ze rekenen donkere materie daar al bij.
Oeps?

Desondanks, zelfs zonder donkere materie is de totale massa van de gehele Melkweg exclusief het centrale zwarte gat vele malen groter dan het centrale zwarte gat zelf. In het zonnestelsel zien we daarentegen dat de zon 99,8% van de totale massa van het zonnestelsel beslaat. Dat is nogal een groot verschil tov de melkweg.

Huntard schreef op zondag 22 april 2012 @ 22:40:
Donkere materie zorgt dus niet voor een afname van de rotatiesnelhied, maar juist voor een toename.

En hoe doet donkere materie dat precies dan? Meer massa betekend niet automatisch een hogere snelheid. Jupiter draait immers ook vele malen langzamer om de zon dan bv. Mars, terwijl Mars maar 0,000338% de massa heeft van Jupiter.

Dan klinkt het roteren van alle sterren om elkaar heen toch wat realistischer.

[ Voor 20% gewijzigd door Snowwie op 23-04-2012 02:26 ]

[Resistor]

Ik denk dat je 2 dingen door elkaar haalt.
Volgens mij leggen de binnenste sterren de zelfde afstand af in de zelfde tijd als de buitenste.

Ten minste, als ik http://www.astronomy.ohio...Ast162/Unit4/spirals.html mag geloven.

[Verwijderd]

Snowwie schreef op maandag 23 april 2012 @ 02:15:

Ik zeg niet dat 20-25% donkere materie weinig is, wat ik zeg is dat men de gelijke snelheden van alle sterren in een sterrenstelsel (de hier genoemde Galaxy Rotation Curve) wil toeschrijven aan donkere materie. Ik vraag me enkel af of dit wel klopt, want hoe kan donkere materie er precies voor zorgen dat sterren in de buitenwijken van de Melkweg even snel om het centrum draaien als sterren die dicht bij het centrum staan?

Dat doen ze niet. Ze hebben ongeveer dezelfde baansnelheid, wat betekent dat sterren die twee keer zo ver van het centrum staan, ook twee keer zo lang over een rondje doen. En dichtbij het midden is het absoluut zo dat sterren veel korter over hun omloop doen, anders zouden ze eenvoudig naar elkaar worden getrokken.

Ik weet heus wel het verschil tussen beide. Het centrale zwarte gat is aangetoond, donkere materie nog niet helemaal. De snelheden waarmee sterrenstelsels roteren schrijf je toe aan donkere materie,

Eigenlijk gewoon aan massa. Het punt zit hem in de distributie van massa. Op zich is donkere materie niet zo heel mysterieus, het is gewoon de massa die nodig is om het sommetje te laten kloppen. De snelheden die we waarnemen kloppen niet met de massa en massadistributie van de zichtbare materie, dus moet er wel iets zijn dat we niet zien maar wel massa heeft en anders verdeeld is.

maar hoe ongeloofwaardig is de mogelijkheid dat alle sterren eigenlijk om elkaar heen draaien? Dat de zon een gelijkwaardige tegenhanger heeft die precies aan de andere kant van de melkweg staat?

Zeer ongeloofwaardig. Zo werkt zwaartekracht namelijk niet. Het is niet een touwtje naar een tegenhanger aan de andere kant van het midden, het is een verzameling onzichtbare touwtjes naar alle andere dingen met massa, die harder trekt aan dingen die dichtbij zijn. Ik ben tenminste niet op de hoogte van een contragewicht voor de aarde, aan de andere kant van de zon.

Het is zelfs zo dat als de sterren niet met dezelfde snelheden zou bewegen de spiraalarmen uit elkaar getrokken zouden worden.

De melkweg is niet heel erg statisch. Ons zonnestelsel heeft maar hooguit enkele tientallen keren rond het centrum gedraaid. Het is zeer aanneemlijk dat de armen van het stelsel zich verdichten aangezien de zwaartekracht van naburige sterren vele malen sterker is dan die van het massamiddelpunt van het geheel.

Desondanks, zelfs zonder donkere materie is de totale massa van de gehele Melkweg exclusief het centrale zwarte gat vele malen groter dan het centrale zwarte gat zelf. In het zonnestelsel zien we daarentegen dat de zon 99,8% van de totale massa van het zonnestelsel beslaat. Dat is nogal een groot verschil tov de melkweg.

Dat klopt, en daarom is ons zonnestelsel geen spiraal. Maar hoe dan ook, de rotatie is om het massamiddelpunt, net als al het andere. Het maakt niet uit hoe zwaar alles is, we draaien om het massamiddelpunt, of er nu een zwart gat in de buurt is of niet.

En hoe doet donkere materie dat precies dan? Meer massa betekend niet automatisch een hogere snelheid. Jupiter draait immers ook vele malen langzamer om de zon dan bv. Mars, terwijl Mars maar 0,000338% de massa heeft van Jupiter.

Donkere materie doet niets bijzonders behalve graviteren. Er zijn twee verschillende zaken:
1) De snelheid van sterren dichtbij het centrum wordt sterk beïnvloed door een zware plaatselijke massa. De massa van alles wat niet in de buurt is, is te verwaarlozen.
2) De snelheid van alle sterren wordt beïnvloed door zwaartekracht. Echter is de hoeveelheid zwaartekracht van de dingen die we zien te klein, en bovendien kloppen de waarnemingen niet met de verwachtingen omdat er meer massa verdeeld tot buiten het zichtbare deel moeten zijn. Dat is alleen te verklaren door uit te gaan van donkere materie dat verder verspreid is dan zichtbare sterren.

Dan klinkt het roteren van alle sterren om elkaar heen toch wat realistischer.

Simpeler misschien, maar niet realistischer.