Почему темная материя собирается в сгустки?

[bondkim137]

Pphantom в сообщении #1077098 писал(а):

При эволюции система сожмется, случится много тесных сближений, после чего все в целом разлетится обратно, однако часть точек приобретет большие скорости, а часть - образует связанные системы (двойные и иногда кратные).

а что помешает облаку из двойных систем (в качестве элементов) коллапсировать снова?

[Pphantom]

bondkim137 в сообщении #1077103 писал(а):

а что помешает облаку из двойных систем (в качестве элементов) коллапсировать снова?

В такой "идеальной модели", по идее, ничего. А в реальной жизни туда потянется "нескрытая" масса, на которую соображения о чисто гравитационном взаимодействии уже не распространяются.

[bondkim137]

Pphantom в сообщении #1077105 писал(а):

В такой "идеальной модели", по идее, ничего. А в реальной жизни туда потянется "нескрытая" масса, на которую соображения о чисто гравитационном взаимодействии уже не распространяются.

понятно.
и еще вопрос - правильно я понимаю, что в крупномасштабной структуре в контексте расширения вселенной плотность темной материи реально нигде не увеличивается? т.е. она просто уменьшается где-то совсем быстро, а где-то медленнее? а 'собирается' она в сгустки в крупномасштабной структуре только если менять масштаб наблюдаемого участка в соответсвии с расширением вселенной?

[Pphantom]

bondkim137 в сообщении #1077150 писал(а):

и еще вопрос - правильно я понимаю, что в крупномасштабной структуре в контексте расширения вселенной плотность темной материи реально нигде не увеличивается? т.е. она просто уменьшается где-то совсем быстро, а где-то медленнее? а 'собирается' она в сгустки в крупномасштабной структуре только если менять масштаб наблюдаемого участка в соответсвии с расширением вселенной?

Тут просто не знаю, надо смотреть результаты моделирования. Полагаю, что все-таки возможен и такой вариант, и настоящее увеличение плотности.

[druggist]

(Оффтоп)

Из закрытой полугодичной темы:

Цитата:

Тут вот еще какое соображение. Согласно всем разновидностям теории Биг Бэнга на первой микросекунде образовались по мере снижения температуры и плотности протоны(точнее, барионы), электроны и фотоны. По мере адиабатического расширения вселенной температура падала. Фотоны не только меняли спектр, но их число уменьшалось за счет поглощения барионами и электронами в соответствие с распределением БЭ, число же барионов и электронов оставалось неизменным, через примерно 400 лет они связываются в в атомы. Это к вопросу о интерпретации, т.е., том, что все фотоны при любых(?) конечных температурах в равновесии с веществом надконденсатные поскольку они извлекаются из небытия в сколь угодных для данной температуры количествах. Не то для массовых бозонов, там их "резервуар" на основном уровне конечен, потому и температура конденсации конечна. Предположим, что по прошествии 400 лет процесс охлаждения вещества, т.е., атомов также мог принять форму БЭ конденсации поскольку атомы тоже могут быть бозонами. Это к вопросу о ни чем не проявляющей себя темной материи (Офф-топ, поскольку это уже спекуляции а не методические игры с формулами учебника)

Оказывается, вполне современная и популярная идея:

Цитата:

In summary, we have shown here that bosons of tiny
mass should form a BEC at early times and may account
for the DM content of the universe, while its macroscopic
wavefunction can account for the DE.

http://arxiv.org/abs/1411.0753

[bondkim137]

Pphantom в сообщении #1077157 писал(а):

Полагаю, что все-таки возможен и такой вариант, и настоящее увеличение плотности.

да, вполне логично. спасибо

-- 27.11.2015, 00:41 --

druggist в сообщении #1077184 писал(а):

Офф-топ, поскольку это уже спекуляции а не методические игры с формулами учебника)

это вообще к теме по-моему никакого отношения не имеет независимо от учебников

[Ruslan_Sharipov]

bondkim137 в сообщении #1077025 писал(а):

...либо облако темной материи все-таки теряет энергию (например, через гравитационное излучение...

Гравитационное поле - это особое поле. Все другие поля входят в правую часть уравнений Эйнштейна через их тензоры энергии-импульса. А гравитационное поле определяет левую часть уравнений Эйнштейна и не имеет собственного тензора энергии-импульса в правой части. Так что же такое энергия, теряемая через гравитационное излучение?

[bondkim137]

Ruslan_Sharipov, тут обсуждались нерелятивистские условия - их оказалось достаточно. Энергию облако теряет не за счет гравитационных волн, а за счет потери своих частиц, имеющих относительно высокую скорость (выше средней). Такую скорость частица может получить случайно и в Ньютоновских условиях. Улетев за пределы облака, она отберет у него энергию и приведет к его 'охлаждению' - и сжатию. Это схожий с испарением эффект.

[Ruslan_Sharipov]

Кстати, термализоваться и остывать тёмная материя может через обычную. Кинетическая энергия передаётся в обычную материю через гравитационное притяжение, а здесь уже рассеивается через столкновения и излучение тепловых фотонов. Но это означает, что тёмная материя может налипать на обычную, образуя шлейф. И пределов такому налипанию нет, ведь тёмная материя неограниченно сжимаема. В ней нет сил взаимного отталкивания. За миллиарды лет к Земле должно было налипнуть изрядное количество темной материи. Так ли это?

Если такого не произошло, это значит темная материя по прежнему очень горячая, средняя скорость её частиц выше первой космической. Но к галактике она налипла. Значит средняя скорость её частиц сравнима с четвёртой космической $v\approx 550$ км/сек. Согласуется ли это с расчётным темпом остывания тёмной материи со времён Большого Взрыва?

Даже если в целом тёмная материя горячая, прилипшая к Земле её часть остывает значительно быстрее. Ведь здесь обычной материи значительно больше, чем в среднем по вселенной. Можно предположить, что тёмная материя, прилипшая к Земле имеет ту же температуру, что и обычная. Тогда она должна погружаться в недра Земли образуя шар относительно небольшого радиуса. Этот радиус определяется её температурой и массой её частиц (хотя если частицы значительно легче атомов обычных газов, то радиус получится больше радиуса Земли). Количество тёмной материи внутри этого шара ничем не ограничено, ведь она неограниченно сжимаема. Чем больше налипает и остывает, тем больше там складируется. Имеются ли данные об увеличении массы Земли за время её эволюции? Ведь это должно было сказываться на радиусе её орбиты и продолжительности года?

[Pphantom]

Это в предположении, что речь идет о (небарионной) скрытой массе, которая взаимодействует с чем-либо еще только гравитационно и никак иначе.

[Dmitriy40]

Ruslan_Sharipov в сообщении #1101208 писал(а):

ведь тёмная материя неограниченно сжимаема. В ней нет сил взаимного отталкивания.

Что-то пугает меня такое предположение ... Ведь при неограниченном слипании тёмной материи можно и чёрную дыру получить на пустом месте, охладится она через испарение обычной материи из области слипания и привет. Что-то здесь не чисто ...

[Munin]

Ruslan_Sharipov в сообщении #1101208 писал(а):

Но это означает, что тёмная материя может налипать на обычную, образуя шлейф.

На самом деле, поскольку тёмной материи (по массе) гораздо больше, то не тёмная материя налипает на обычную, а наоборот, обычная - на тёмную.

Точнее, тёмная материя, скапливаясь в сгусток, образует "яму в потенциале" (ньютоновском). Обычная материя (газ, умеющий терять энергию) стекается на донышко этой "ямы", вполне по распределению Больцмана (спадающая экспонента от энергии). И собравшись, начинает заниматься звездообразованием, и делает вид, будто она галактика.

Так что фраза

Ruslan_Sharipov в сообщении #1101208 писал(а):

Но к галактике она налипла.

ошибочна. И выводы из неё - тоже.

-- 22.02.2016 16:43:43 --

Что-то странно мне, что не Pphantom, а я всё это произношу.
Dmitriy40, не пугайтесь, рассуждения просто неверны.

[Ruslan_Sharipov]

Munin в сообщении #1101308 писал(а):

На самом деле, поскольку тёмной материи (по массе) гораздо больше...

Дело не в количестве.

Munin в сообщении #1101308 писал(а):

...тёмная материя, скапливаясь в сгусток, образует "яму в потенциале" (ньютоновском).

Темная материя не может самостоятельно скопиться в сгусток. Она не может самостоятельно остыть. Без обычной материи она остаётся реликтово горячей.

[Munin]

Ruslan_Sharipov в сообщении #1101406 писал(а):

Дело не в количестве.

Именно в нём. Кто тяжелее - тот и не замечает движения другого. Простое соотношение импульсов.

Ruslan_Sharipov в сообщении #1101406 писал(а):

Темная материя не может самостоятельно скопиться в сгусток.

Ну вот, как-то может.

[bondkim137]

Ruslan_Sharipov,
Pphantom показал, что за счет только 'испарения' может остывать. Меня именно этот вопрос в стартовом сообщении и заинтересовал. т.к. сначала темная материя собралась в уплотнения, а потом уже туда потянулась обычная материя - то значительный вклад в потерю энергии через обычную материю при образовании крупномасштабных структур места иметь не мог.
Судя по размерам темных гало, средняя энергия темных частиц в сгустках достаточно большая - т.е. и Земля и Солнце внутри себя достаточно много темного в-ва поймать не могут.
Dmitriy40, благодаря именно этому свойству будет очень сложно сделать достаточно плотное облако темного в-ва, что б оно сколлапсировало. Испарения для этого видимо и близко не хватит.