Почему темная материя собирается в сгустки?

[Ruslan_Sharipov]

bondkim137 в сообщении #1101431 писал(а):

т.к. сначала темная материя собралась в уплотнения, а потом уже туда потянулась обычная материя

Откуда информация об именно таком сценарии. Имеются ли наблюдательные данные о тёмных сгустках, куда ещё не успела притянуться обычная материя?

-- Вт фев 23, 2016 04:52:25 --

[Ruslan_Sharipov]

Проведём некоторые мысленные эксперименты. Сначала рассмотрим шарик, который длительное время не подвергался действию никаких сил, кроме гравитационных. Например, летел в космосе вдали от источников излучения. Тогда к нему должна была налипнуть темная материя, которая окружает его как гало. Если теперь толкнуть шарик, то его скорость изменится. Он полетит в другом направлении, а его гало продолжит двигаться в прежнем. Это значит, что предметы на Земле, которые часто двигают, лишены налипшего к ним персонального гало из тёмной материи. Таковыми были и шары в известном опыте Кавендиша по измерению гравитационной постоянной. Кроме того, на Земле все предметы подвержены воздействию одной очень большой по величине силы негравитационной природы. Это сила реакции опоры. А потенциальное гало предметов не испытывает силы реакции опоры и проваливается вниз к центру Земли. Поэтому все предметы на Земле должны быть лишены гало из тёмной материи.

Возьмём космический объект - астероид. Примерно такого же размера, как и ядро кометы Чурюмова-Герасименко. Такой объект подвергается воздействию силы негравитационной природы. Это солнечный свет. Но предполагаю, что приобретаемое им за счёт светового давления, ускорение значительно меньше ускорения свободного падения, порождённого его притяжением на его поверхности. По этой причине оно способно удерживать налипшее к нему гало из тёмной материи, подобно тому как ядро кометы Чурюмова-Герасименко удерживало аппарат Розетту. И времени для налипания было предостаточно - примерно равно возрасту солнечной системы.

Следующая задача - это лишить астероид его тёмного Гало. Для этого астероид надо толкнуть. Вопрос - насколько сильно. Ответ прост. Изменение его вектора скорости должно быть по величине больше, чем вторая космическая скорость для этого астероида. Правда считаться такая вторая космическая скорость должна не для тела на поверхности астероида, а для тела в его центре. Но по порядку величин - это одно и то же. Для ядра кометы Чурюмова-Герасименко это примерно 1 метр в секунду. Вывод. Надо найти пару примерно одинаковых астероидов (размером с ядро кометы Чурюмова-Герасименко или больше) на близких и пересекающихся орбитах и спровоцировать их столкновение на относительной скорости порядка нескольких метров в секеунду. В силу различных разговоров о проектах предотвращения астероидной угрозы, я считаю, что подобный манёвр принципиально осуществим.

После столкновения, потеряв гало, астероиды должны полегчать. Это не может быть не замечено с борта подлетающих к ним аппаратов.

Если количество налипшей тёмной материи у астероидов находится в той же пропорции к их обычной массе, что и в среднем по вселенной, то после столкновения астероиды должны полегчать в разы. А такую разницу в массах уже можно засечь совсем без столкновений. Действительно. По многочисленным снимкам ядра кометы Чурюмова-Герасименко с борта Розетты, можно точно вычислить её форму и объём. Умножив объём на среднюю плотность кометного вещества, можно, пусть и грубо, найти массу обычного вещества в ядре кометы Чурюмова-Герасименко. А период обращения Розетты вокруг ядре кометы Чурюмова-Герасименко даст величину полной массы с учётом налипшего гало. Если расхождение получится в разы - то присутствие тёмной материи неопровержимо доказано. Википедия даёт $0,47\ \text{г/см}^3$ для плотности ядра кометы Чурюмова-Герасименко. А это совсем не в разы. Значит налипшего гало нет или его мало.

[Pphantom]

Продолжу абстрактные реплики. Верхние оценки на общую скрытую массу в Солнечной системе есть, по разным данным получается от $10^{-10}$ до $10^{-15}$ масс Солнца, а отсюда следует, что искать скрытую массу на астероидах бесполезно.

[Munin]

Ruslan_Sharipov в сообщении #1101485 писал(а):

Сначала рассмотрим шарик, который длительное время не подвергался действию никаких сил, кроме гравитационных. Например, летел в космосе вдали от источников излучения. Тогда к нему должна была налипнуть темная материя, которая окружает его как гало.

Или не должна была. Если все частицы тёмной материи имеют скорость выше параболической для этого шарика. А это может быть очень немного, особенно для маленького шарика.

Ruslan_Sharipov в сообщении #1101485 писал(а):

Если теперь толкнуть шарик, то его скорость изменится. Он полетит в другом направлении, а его гало продолжит двигаться в прежнем.

Если (бы!) тёмная материя "налипала" на шарик, то она бы почувствовала и изменение его движения. А если она движется самостоятельно, то и "налипать" на шарик ей нет никакого повода.

Ruslan_Sharipov в сообщении #1101485 писал(а):

Это значит, что предметы на Земле, которые часто двигают, лишены налипшего к ним персонального гало из тёмной материи. Таковыми были и шары в известном опыте Кавендиша по измерению гравитационной постоянной.

На самом деле, шары там двигались очень чуть-чуть - колебались вокруг положения равновесия.

Ruslan_Sharipov в сообщении #1101485 писал(а):

По этой причине оно способно удерживать налипшее к нему гало из тёмной материи, подобно тому как ядро кометы Чурюмова-Герасименко удерживало аппарат Розетту. И времени для налипания было предостаточно - примерно равно возрасту солнечной системы.

К сожалению, ядро кометы тоже "часто двигают" - а именно, его дёргает Солнце, в момент прохождения перигелия.

Ruslan_Sharipov в сообщении #1101485 писал(а):

Умножив объём на среднюю плотность кометного вещества

Увы, именно эта-то плотность и неизвестна.

Её рассчитывают, исходя из объёма и полной массы кометы.

И других способов померить её - нет. Даже зонд Philae при самом оптимистичном ходе его миссии, не смог бы это сделать, поскольку комета очень неоднородна, и её плотность в разных местах может различаться в разы (хорошо если не на порядки).

Ruslan_Sharipov в сообщении #1101485 писал(а):

А период обращения Розетты вокруг ядре кометы Чурюмова-Герасименко даст величину полной массы с учётом налипшего гало.

Что смешно, Rosetta вообще не обращается вокруг 67P за счёт гравитации. Она движется за счёт собственных двигателей. По крайней мере, так было в начале миссии.

[Ruslan_Sharipov]

К сожалению плотность тёмной материи очень мала. Оказывается даже если всё, что проходит между Солнцем и орбитой Земли будет налипать на Солнечную систему, за время её обращения вокруг центра Галактики налипнет исчезающе малая часть от массы Солнца. Поэтому темная материя оказывается существенной лишь при умножении её плотности на объёмы порядка объёмов сферического гало вокруг галактик.

Не буду спорить на предмет того, какая из материй была инициатором сгусткообразования. Но на данный момент обычная материя значительно обогнала тёмную в этом процессе, сформировав звёзды, а темная отстала и дойдёт до стадии звёздных плотностей очень не скоро. Что это будут за звёзды из тёмной материи - можно только гадать. Вероятно к тому моменту вся обычная материя умрёт холодной смертью в форме нейтронных звёзд и чёрных дыр. И даже вспыхнувшие звёзды из тёмной материи не смогут её оживить.

[Ly_S]

Pphantom в сообщении #1101502 писал(а):

Продолжу абстрактные реплики. Верхние оценки на общую скрытую массу в Солнечной системе есть, по разным данным получается от $10^{-10}$ до $10^{-15}$ масс Солнца, а отсюда следует, что искать скрытую массу на астероидах бесполезно.

Если такое в Солнечной системе, то и вокруг всех звёзд Галактики, точно такое
наличие тёмной материи.

[Pphantom]

Ly_S в сообщении #1121579 писал(а):

Если такое в Солнечной системе, то и вокруг всех звёзд Галактики, точно такое
наличие тёмной материи.

Э... что Вы хотели этим сказать?

[Munin]

Ly_S
Вы понимаете, что такое "верхняя оценка"? Это означает "а может быть, и ничего нет".

[Ly_S]

Pphantom в сообщении #1121588 писал(а):

Ly_S в сообщении #1121579 писал(а):

Если такое в Солнечной системе, то и вокруг всех звёзд Галактики, точно такое
наличие тёмной материи.

Э... что Вы хотели этим сказать?

Выяснить , где тогда может находится тёмная материя,
если её нет вокруг звёзд ?

-- 07.05.2016, 13:51 --


Как может выглядеть звёздная ассациация, перед самым началом образования
звёзд там ?

[Pphantom]

Ly_S в сообщении #1121791 писал(а):

Выяснить , где тогда может находится тёмная материя,
если её нет вокруг звёзд ?

Все-таки хотелось бы увидеть какие-то достаточно полные фразы на русском языке. Вы хотите что-то выяснить? Или Вы хотите что-то кому-то рассказать?

Ly_S в сообщении #1121791 писал(а):

Как может выглядеть звёздная ассациация, перед самым началом образования звёзд там ?

Как туманность. А при чем тут картинка с скоплением галактик?

[hupyter]

Какие есть доказательства существования темной материи? Скорость вращения объектов на краях галактик, гравитационное линзирование. Еще картина столкновения галактик, когда видимое вещество сталкиваясь, затормаживается, но по гравитационным взаимодействиям видно, что основная масса летит дальше. Но прямыми экспериментами (детекторами, расположенными глубоко под землей в толще горных пород) зафиксировать частицы темной материи не удалось.
Гравитационные эффекты, помимо прочего, проявляются в искажении пространства-времени вблизи массивных объектов. Известная аналогия гравитации - шарик, помещенный на растянутую гибкую поверхность, прогибает ее, и другой шарик, меньшей массы, уже не будет двигаться прямолинейно и равномерно - он либо скатится в ямку, образованную тяжелым шариком (притянется к нему), либо изменит свою траекторию, что и наблюдается в реальности.
Так вот, продолжая аналогию... Что, если нет никаких материальных носителей темной материи (и темной энергии), а это просто флуктуации пространства-времени? Ну, типа наша гибкая поверхность (ткань пространства-времени) изначально не гладкая, а со впадинами и выпуклостями. Во впадинах скапливается обычная материя, а выпуклости заставляют обычную материю разбегаться с ускорением (скатываться с выпуклости). Я думаю, математически это будет эквивалентно - невидимая масса, вызывающая искривление, или если искривление существовало изначально.
Таким образом, темная материя - это как впадины, а темная энергия - как выпуклости ткани пространства-времени. Понятно, что аналогия эта очень условна, но суть думаю ясна.
Это бы объяснило все наблюдаемые эффекты, а также то, что зафиксировать частицы темной материи не удается.
-------------
Дополню. Существует так называемая «проблема сингулярного гало» возникающая из простой космологической симуляции (численного моделирования) распределения темной материи (ТМ). Расчёты однозначно указывают на то, что холодная тёмная материя будет образовывать касп или сингулярность (резкий пик в распределении) в центре галактики или в целом в более плотных областях Вселенной. Говоря понятным языком, тёмная материя в галактике, например в нашей Галактике Млечного Пути будет падать в центр, стягиваться в ядро галактики гораздо сильнее, чем в другие регионы. Однако все прямые астрономические наблюдения, приведшие к обнаружению эффекта тёмной материи, показывают обратную картину: тёмная материя образует гало вокруг галактики и не показывает никаких сингулярностей (каспов) в своем распределении.
Если же ТМ - это просто искривление, а не материальные частицы, никакой проблемы нет.

[Ruslan_Sharipov]

hupyter в сообщении #1218434 писал(а):

Расчёты однозначно указывают на то, что холодная тёмная материя будет образовывать касп или сингулярность (резкий пик в распределении) в центре галактики или в целом в более плотных областях Вселенной.

Дайте, пожалуйста, ссылки на расчёты. Что значит холодная тёмная материя. Есть ли у неё температура, равновесная ли она термически?

[hupyter]

Ruslan_Sharipov в сообщении #1218436 писал(а):

hupyter в сообщении #1218434 писал(а):

Расчёты однозначно указывают на то, что холодная тёмная материя будет образовывать касп или сингулярность (резкий пик в распределении) в центре галактики или в целом в более плотных областях Вселенной.

Дайте, пожалуйста, ссылки на расчёты. Что значит холодная тёмная материя. Есть ли у неё температура, равновесная ли она термически?

https://ru.wikipedia.org/wiki/Тёмная_материя
Там есть ссылки на расчеты, и про холодную-горячую ТМ.
И там же, блин, в Альтернативных теориях - Топологические дефекты пространства. Все уже придумано до нас.

[bondkim137]

Эти геометрические гипотезы создают значительно больше вопросов, чем дают ответов.

[Munin]

hupyter в сообщении #1218434 писал(а):

Я думаю, математически это будет эквивалентно

Обычно такое заявляют те, кто ни разу не трогал вообще математику, и понятия не имеет, что там может быть эквивалентно, а что нет.

А само заявление - полная чушь.