теории сдерживания темной материи во Вселенной

[TensorFan]

Здравствуйте дорогие участники форума, недавно заинтересовался вопросом темной материи, а именно сдерживанием её около галактик. Как вы считаете, возможны ли другие причины сдерживания темной материи кроме гравитации?

[Someone]

TensorFan в сообщении #1712790 писал(а):

Здравствуйте дорогие участники форума, недавно заинтересовался вопросом темной материи, а именно сдерживанием её около галактик. Как вы считаете, возможны ли другие причины сдерживания темной материи кроме гравитации?

Почему это Вы думаете, что галактика держит тёмную материю? Всё наоборот, это тёмная материя держит галактику, чтобы та не разлетелась во все стороны. И держит, разумеется, гравитацией, ибо больше нечем.

[Dmitriy40]

И не только галактики, но и скопления галактик.
А иногда и пустое место (между галактиками).

[TensorFan]

Someone в сообщении #1712816 писал(а):

TensorFan в сообщении #1712790 писал(а):

Здравствуйте дорогие участники форума, недавно заинтересовался вопросом темной материи, а именно сдерживанием её около галактик. Как вы считаете, возможны ли другие причины сдерживания темной материи кроме гравитации?

Почему это Вы думаете, что галактика держит тёмную материю? Всё наоборот, это тёмная материя держит галактику, чтобы та не разлетелась во все стороны. И держит, разумеется, гравитацией, ибо больше нечем.

Вы абсолютно правы в главном: именно гравитационное влияние тёмной материи является тем каркасом, который предотвращает разлёт галактики. Без этого дополнительного гравитационного потенциала звёзды на окраинах галактик вращались бы с гораздо меньшими скоростями, и спиральные галактики не смогли бы сохранить свою структуру, но существуют данные не поддерживающие вашу гипотезу

[Someone]

TensorFan в сообщении #1712860 писал(а):

существуют данные не поддерживающие вашу гипотезу

Предъявите. Со ссылкой на источник.

[Ruslan_Sharipov]

Someone в сообщении #1712816 писал(а):

Всё наоборот, это тёмная материя держит галактику, чтобы та не разлетелась во все стороны.

А планетные системы же не разлетаются без тёмной материи. Почему же галактики должны без нее разлетаться?

[Dmitriy40]

Ruslan_Sharipov в сообщении #1718876 писал(а):

А планетные системы же не разлетаются без тёмной материи. Почему же галактики должны без нее разлетаться?

Потому что в планетных системах массы звезды (звёзд в кратных системах) достаточно для удержания планет, а в галактиках и их скоплениях массы видимого (не только оптически, любыми методами кроме гравитационного) вещества недостаточно для удержания. Именно это и стало причиной ввода тёмной материи когда научились измерять скорости звёзд в галактиках - чтобы удержать галактики (и их скопления как позже оказалось) от разлёта ибо скорости звёзд оказались слишком велики.
Вы бы хоть вики почитали, всё же давно подробно разъяснено.

[Ruslan_Sharipov]

Dmitriy40 в сообщении #1718879 писал(а):

Вы бы хоть вики почитали, всё же давно подробно разъяснено.

Вашу ссылку на Википедию посмотрел. Там говорится о влиянии тёмной материи на кривые, описывающие скорости звёзд в зависимости от расстояния до центра галактики. Без тёмной материи эти кривые были бы иными и соответствовали бы кеплеровской динамике. И галактики выглядели бы иначе. Но почему Вы считаете, что при этом они бы разлетелись?

[Dmitriy40]

Ruslan_Sharipov в сообщении #1718886 писал(а):

Но почему Вы считаете, что при этом они бы разлетелись?

Вы понимаете термин "вторая космическая скорость" в применении к планете (например Земля)?
А он же в применении к Солнцу?
А он же в применении к галактике?
Если все три ответа "да", то что непонятного в том что много звёзд имеют скорости выше второй космической для своего местоположения в своей галактике и с такой скоростью они не могут иметь круговых орбит в данной галактике. Т.е. должны улетать из галактики (или как минимум должны иметь очень вытянутые орбиты, чего явно не наблюдается).
Однако наблюдения показывают огромное множество галактик и не показывают сравнимого множества разлетающихся агломераций звёзд на разной стадии разлёта. Из этого делается вполне банальный вывод что (практически) все наблюдаемые галактики - стабильны в том смысле что не разлетаются на отдельные звёзды. В том числе и те в которых звёзды имеют слишком высокие скорости - а таковы большинство галактик. Отсюда следующий банальный вывод: что-то держит звёзды в галактиках. И это "что-то" не обычная барионная (видимая разными методами) материя.

[ozheredov]

Dmitriy40 в сообщении #1718899 писал(а):

галактики - стабильны в том смысле что не разлетаются на отдельные звёзды. В том числе и те в которых звёзды имеют слишком высокие скорости - а таковы большинство галактик. Отсюда следующий банальный вывод: что-то держит звёзды в галактиках.

А почему темная материя не замедляет звезды? (Сорри за нубский вопрос)

[Dmitriy40]

ozheredov в сообщении #1718900 писал(а):

А почему темная материя не замедляет звезды? (Сорри за нубский вопрос)

Так она не взаимодействует электромагнитно, вот и не возникает силы трения. А гравитационно замедлить что-то нельзя, если без столкновения (которое тоже электромагнитное) и без приливных сил (которые на элементарные частицы не действуют).
Да и плотность её ничтожна - оцените сами, возьмите массу любой галактики (хоть нашей), поделите на объём, умножьте на 5 (тёмной материи где-то впятеро больше обычно) и сравните с плотностью хотя бы межпланетного космоса на орбите Земли. А потом если не впечатлитесь, то посчитайте за какое время типичная звезда накопит хотя бы 10% своей массы (и соответственно импульса чтобы замедлиться) заметая тор толщиной со свой поперечник и диаметром со свою орбиту в галактике.

[Ruslan_Sharipov]

Dmitriy40 в сообщении #1718899 писал(а):

Однако наблюдения показывают огромное множество галактик и не показывают сравнимого множества разлетающихся агломераций звёзд на разной стадии разлёта. Из этого делается вполне банальный вывод что (практически) все наблюдаемые галактики - стабильны в том смысле что не разлетаются на отдельные звёзды. В том числе и те в которых звёзды имеют слишком высокие скорости - а таковы большинство галактик. Отсюда следующий банальный вывод: что-то держит звёзды в галактиках. И это "что-то" не обычная барионная (видимая разными методами) материя.

Я не отрицаю, что тёмная материя существует и то, что она удерживает быстрые звёзды на окраинах галактик от разлёта. Но если бы её не было, мы бы всё равно наблюдали бы не равномерную кашу из звёзд по вселенной. Сформировались бы иные галактики с медленными звёздами на их окраинах.

Возвращаясь к вопросу какая материя какую удерживает (топикстартер использовал слово сдерживает, что неточно в данном контексте, сдерживать, значит притормаживать и мешать быстрому движению или развитию). Этот вопрос надо разрешать в историческом контексте. Как формировались галактики? Сначала тёмная материя сбилась в отдельные шаровые гало и к ним притянулся газ и первые звёзды. Или же сначала газ и первые звёзды сформировали не типичные для нашего времени галактики и уже к ним притянулась тёмная материя, сформировав их гало и сделав типичными.

[Dmitriy40]

Ruslan_Sharipov в сообщении #1718908 писал(а):

Или же сначала газ и первые звёзды сформировали не типичные для нашего времени галактики

А при чём здесь "наше время"? Мы же видим галактики и в первые сотни миллионов лет после большого взрыва.
И по имеющимся у нас моделям галактики не могут так быстро сформироваться (до наблюдаемых сложных структур).
И тем более не могут сформироваться сверхмассивные чёрные дыры в их центрах.
И то и другое - проблема.
Тёмная материя её не решает полностью, но настолько существенно облегчает, что остаток уже можно списать на несовершенство моделей. Без тёмной материи (или иных причин начать кучковаться материи намного более активно чем позволяют условия в газовом облаке) разница слишком велика.

Ruslan_Sharipov в сообщении #1718908 писал(а):

Как формировались галактики?

Потому сейчас считается что тёмная материя начала кучковаться (стягиваться к центрам локальных возмущений) раньше обычной материи, которая ещё была в виде горячей плазмы (первую сотню тысяч лет после большого взрыва, ещё до отделения реликта). Это даёт фору и галактики образуются уже не из почти однородного облака, а на фоне уже имеющегося гравитационного колодца, что гораздо быстрее.

[Ruslan_Sharipov]

Dmitriy40 в сообщении #1718910 писал(а):

Потому сейчас считается что тёмная материя начала кучковаться (стягиваться к центрам локальных возмущений) раньше обычной материи.

Я могу ошибаться, но вроде как считается, что частицы тёмной материи не взаимодействуют никак иначе, как через гравитацию. Тогда им сложно потерять импульс. Центры локальных возмущений наверняка были не очень сильными притягивателями и могли удержать лишь очень медленные из частиц тёмной материи. Остальные должны были лететь мимо этих локальных центров возмущений подобно астероиду Оумуамуа.

[Dmitriy40]

Ruslan_Sharipov в сообщении #1719572 писал(а):

Центры локальных возмущений наверняка были не очень сильными притягивателями и могли удержать лишь очень медленные из частиц тёмной материи. Остальные должны были лететь мимо этих локальных центров возмущений подобно астероиду Оумуамуа.

Вот поэтому тёмная материя и не сжалась в звёзды и планеты.