Тёмная материя vs модификация ОТО

[Dmitriy40]

Ранее в этой теме не говорили, так что добавлю ещё один момент про тёмное вещество: по современным моделям оно необходимо для наблюдаемого быстрого появления первых галактик. Без него не хватает пары-тройки миллиардов лет, обычная материя не успевает раньше скучковаться в галактики, а первые из них видны уже спустя менее полумиллиарда лет. Надёжность аргумента спорна (может ещё придумают механизм быстрого кучкования материи, как с проблемой роста чёрных дыр до сверхмассивных вроде как придумали), но в довесок к остальным сойдёт. Это со слов Линде в одной из лекций, его объяснение базируется на хаотической инфляции и "замерзании" флуктуаций плотности тёмного вещества в процессе инфляции, почему именно в сотовую структуру я не понял.
Т.е. тёмное вещество необходимо минимум в четырёх местах (и на разных масштабах): галактики, скопления галактик, реликт, первые галактики.

Кстати про МОНД: против неё сильный аргумент обнаружение галактик с аномально малым количеством тёмного вещества, совершенно непонятно почему в них закон гравитации работает иначе. Если конечно это не ошибки наблюдений.

-- 28.11.2021, 16:35 --

Насчёт в разы или на порядки закрывают, возможно оценка разнится для разных вариантов барионного вещества, вот к примеру реликтовых чёрных дыр малых масс не хватает более чем в разы как раз по свежим (несколько лет) данным микролинзирования (по словам С.Попова), общего количества нейтрино (хоть и не барионы, но идея высказывалась) ещё сильнее, атомарных/молекулярных облаков газа тоже, даже плотность блуждающих астероидов/планет в галактике умудрились оценить (не микролинзированием, а по суммарному мелко-хаотичному искривлению метрики) и тоже сильно мало.
С Pphantom спорить разумеется не собираюсь, верить ему, наоборот рад когда он поправляет, я лишь пересказываю услышанное в научпопе (и не помню где точно).

[Anton_Peplov]

Dmitriy40 в сообщении #1540916 писал(а):

по современным моделям оно необходимо для наблюдаемого быстрого появления первых галактик

Да, это известный аргумент. Из более-менее читаемых для неспециалиста книг его можно найти, например, в книге О. К. Сильченко. Происхождение и эволюция галактик. // Под редакцией В. Г. Сурдина. Фрязино, 2017. Кажется, там это даже названо самым весомым свидетельством в пользу существования холодной тёмной материи, у которой нет давления, а есть только гравитация.

[Pphantom]

Проблема в том, что научпоп - даже грамотный (а он таковой совсем не всегда) - в подавляющем большинстве случаев сообщает о каких-то интересных результатах, но не сообщает о, скажем так, степени их уверенности и общепринятости. При этом вместе с работой, в которой что-то утверждается, вполне могут сосуществовать работы (иногда - в пределах одного и того же выпуска одного и того же журнала), в которых утверждается нечто противоположное. Ну и конкретно в этой области научпоп действительно очень сильно оторвался от того, что подавляющее большинство работающих в ней считает бесспорным.

Ситуация до некоторой степени напоминает историю с открытием каналов на Марсе. Тогда тоже совершенно честно можно было утверждать, что каналы нашли, более того, что их нашел не один человек, а вот вся остальная кухня, касающаяся того, что кто-то их видел, кто-то нет, и дебаты по поводу того, что это могло быть, продолжались практически век, почти всегда оставалась "за кадром". Увы, особенность научпопа как жанра.

[3apa3a]

А по проблеме охлаждения темной материи - учитывается ли эффект неустойчивости, аналогичный
эффекту рассеивания атмосфер планет? Более быстрые небарионы улетают из гало, более медленные остаются?
Это вроде вполне гравитационный механизм охлаждения?

[Pphantom]

Для CDM - да (с некоторыми оговорками), а вот для горячей и теплой DM не устанавливается термодинамическое равновесие.

[3apa3a]

Даже будучи изначально холодной, темная материя вроде бы должна со временем изрядно разогреться из-за динамического трения? Где то можно глянуть на оценки степени этого нагрева?

[Pphantom]

3apa3a в сообщении #1541274 писал(а):

Даже будучи изначально холодной, темная материя вроде бы должна со временем изрядно разогреться из-за динамического трения?

Почему?

[3apa3a]

Ну, сквозь нее (облако малых частиц) летят макрообъекты - звезды, например. При этом вроде как возникает эффект динамического трения, когда в общем случае большое тело часть своей кинетической энергии передает всякой мелочи.
https://dx.doi.org/10.1086%2F144517

[Pphantom]

3apa3a в сообщении #1541279 писал(а):

При этом вроде как возникает эффект динамического трения, когда в общем случае большое тело часть своей кинетической энергии передает всякой мелочи.

Это правильно, но почему это приводит к нагреву DM? Фокус в том, что она по определению практически не взаимодействует иначе как гравитационно, а тогда термализация - это очень большая проблема.

[3apa3a]

Pphantom в сообщении #1541280 писал(а):

Это правильно, но почему это приводит к нагреву DM?

Так ведь кинетическая энергия макротела уменьшается - и передается частицам DM. Это разве не означает рост ее (DM) средней кинетической энергии - температуры?
И все взаимодействия чисто гравитационные при этом.

[Pphantom]

3apa3a в сообщении #1541282 писал(а):

Это разве не означает рост ее (DM) средней кинетической энергии - температуры?

Ну вот, приехали. Температура - это характеристика не только средней кинетической энергии (вообще говоря, не только кинетической), но и определенного распределения по энергиям, а с ним-то тут как раз проблемы.

[3apa3a]

А Вы какое то другое определение температуры используете? Какое именно?

[Pphantom]

3apa3a в сообщении #1541290 писал(а):

А Вы какое то другое определение температуры используете? Какое именно?

Ну вообще-то не я, оно стандартное. Если коротко - параметр равновесного распределения частиц системы по энергиям.

[3apa3a]

Ну, я насчитал примерно 7 определений температуры, включая и аксиоматическое введение ее в качестве неопределяемой величины. :)

[3apa3a]

Ну хорошо. Средняя кинетическая энергия (будем избегать использования термина "температура") DM должна расти со временем из-за динамического трения? То есть гало вокруг галактики должно расширяться со временем?