Standardmodell passé?

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Zitat von Thamas:
Seit Jahren frage ich mich, ob das Modell der Dunklen Materie nicht so etwas wie der Äther der Moderne ist.

Da scheint sich etwas zu tun: Ärger für das Standardmodell
Ruhig Blut, da hat man also bei drei Galaxien inklusive unserer eigenen festgestellt, dass die Bahndrehimpulse ihrer Satelliten (Zwerggalaxien) nicht isotrop verteilt sind, sondern diese mehr oder weniger dem Umlaufsinn der primären Galaxie folgen.

Na und? Das bedeutet doch nur, dass diese Galaxien und ihre umlaufenden Zwerggalaxien einen gemeinsamen Ursprung haben. Was ist daran jetzt so überraschend?

Im übrigen scheint die polare Ausrichtung der Bahndrehimpulse wohl nicht für die große Population der umlaufenden Kugelsternhaufen zu gelten, oder habe ich da etwas missverstanden?

So oder so, mir ist völlig schleierhaft, was das jetzt mit Dunkler Materie und dem Standardmodell zu tun haben soll. Inwiefern und aus welchem Grund macht das Standardmodell überhaupt eine Ausssge über die Bahndrehimpulse von Galaxien und ihrer Satelliten?
 
Hier ist noch ein Nachtrag zur Orbitverteilung von Kugelsternhaufen in unserer Galaxie, soweit man darüber Kenntnis aus Hipparcos-Daten hat:

Globular cluster orbits based on Hipparcos proper motions

We present and analyse space motions and orbits for a sample of 15 galactic globular clusters. The absolute proper motions of these clusters have been determined with respect to reference stars of the new Hipparcos system. Orbital integrations in two model potentials for the Galaxy are considered.

The sample shows a mean rotation near 40 km/s in the sense of rotation of the galactic disk. Six clusters are however found to be in retrograde motion. Velocity dispersions are around 104 km/s in the direction of rotation, near 116 km/s in latitudinal direction and near 127 km/s in radial direction. The orbits of the clusters preferentially have small axial angular momenta and high eccentricities, the median of the orbital eccentricities being 0.62.


Also auch bei den in dieser nun schon zwanzig Jahre alten Arbeit untersuchten galaktischen Kugelsternhaufen entspricht die mittlere Orbitorientierung zwar dem Drehsinn der galaktischen Scheibe, aber es gibt immerhin 6 von 15 Exemplare mit retrograden Orbits.

Das ist also längst nicht so klar und definitiv, zumal die Bahngeschwindigkeiten eine große Dispersion zeigen: (+40 ± 104) km/s entlang der Bewegungsrichtung der galaktischen Scheibe.





 
Zitat von P_E_T_E_R:
Zitat von Thamas:
Seit Jahren frage ich mich, ob das Modell der Dunklen Materie nicht so etwas wie der Äther der Moderne ist.

Da scheint sich etwas zu tun: Ärger für das Standardmodell
Ruhig Blut, da hat man also bei drei Galaxien inklusive unserer eigenen festgestellt, dass die Bahndrehimpulse ihrer Satelliten (Zwerggalaxien) nicht isotrop verteilt sind, sondern diese mehr oder weniger dem Umlaufsinn der primären Galaxie folgen.

Na und? Das bedeutet doch nur, dass diese Galaxien und ihre umlaufenden Zwerggalaxien einen gemeinsamen Ursprung haben. Was ist daran jetzt so überraschend?
Inzwischen habe ich herausbekommen, dass ich da etwas missverstanden habe: die Orbits der beschriebenen Zwerggalaxien um Centaurus-A liegen zwar großenteils in einer Ebene, diese liegt aber nicht in der Rotationsebene von Centaurus-A, sondern nahezu senkrecht dazu.

Damit scheidet ein gemeinsamer Entstehungprozess der Satelliten und der prinzipiellen Galaxie natürlich aus. Eher deutet das sehr stark auf einen gemeinsamen Ursprung der Zwerggalaxien weit außerhalb mit einem nachfolgenden Merger hin. Genau so etwas wird ja für Sagittarius-A schon lange diskutiert, und solche Merger-Ereignisse werden ja auch beobachtet und simuliert.

Sky & Telescope Orderly Dwarf Galaxies Challenge Cosmological Wisdom

Comments Amina Helmi from the University of Groningen, who studies the assembly process of galaxies like our Milky Way:

“We know that Centaurus A experienced a major merger event in the past,” she says, “but the authors don’t take that into account. I believe this result may tell us more about galaxy mergers” than cosmology.


Das sehe ich genau so.

Mit den demnächst verfügbaren neuen Gaia-Daten zur Eigenbewegung sollten wir dazu bald mehr erfahren.



 
Ich verstehe den Beitrag so: Eine verbreitete Erklärung für die oftmals (und nun wieder an Cen A beobachtete) scheibenartige Ausrichtung der Satellitengalaxien um große Zentralgalaxien besagt, daß sie von außen einfallen, aber nicht gleichmäßig aus allen Richtungen kommend, sondern nur aus der Richtung von Galaxienfilamenten, die sich in der Nähe befinden. DAs erscheint ja auch naheliegend, und damit ergäbe sich automatisch eine scheibenartige Anordnung. Die Frage ist aber, wie sich der DM Halo der Zentralgalaxie mit seiner speziellen Form auf die Bahnen der eingefallenen Satellitengalaxien auswirkt, insbesondere nach mehreren Umläufen. Da findet man verschiedene Auskünfte. Manchmal heißt es, er wirke sich stark aus und würde nach einigen Umläufen eine isotrope Verteilung bewirken, manchmal heißt es er wirke sich gar nicht aus. Der Beitrag, um den es hier geht, beruht aber auf einer neuen, besonders detaillierten Simulation, derzufolge der DM Halo sich durchaus auswirken würde, und zwar so, daß die tatsächlich beobachtete Ausrichtung der Satellitengalaxien extrem unwahrscheinlich würde. Dann wäre die Anisotropie der Satellitengalaxien unverträglich mit der These eines DM Halo um die Zentralgalaxie, und die Konsequenz könnte sein, daß es gar keinen DM Halo gibt. Und das hätte wiederum Konsequenzen für die LCDM Kosmologie im Ganzen.

Die gemeinsame Entstehung der Satellitengalaxien durch einen Merger ist natürlich auch möglich und würde die beobachtete Anisotropie erklären. Sie stellt aber ein alternatives Szenario zum Einfall von außen dar und bleibt in dem genannten Beitrag außer Betracht.

Viele Grüße
Johannes
 
Moin,

wobei ich mir gerade die Frage stelle, wie man eine Unterscheidung treffen kann, zwischen Satellitengalaxien die von außen eingefallen sind und solchen, die im Umfeld eines Mergers gemeinsam entstanden sind. Wäre das z.B. spektroskopisch nachzuweisen oder über die Bahnparameter?

Das ist in dem Beitrag bzw. der Diskussion zu dem Thema m.E. ein Knackpunkt.

CS
Jörg
 
Hallo Jörg, wenn man bei Centaurus-A Satellitensysteme mit untereinander ähnlichen Bahndrehimpulsen vorfindet, welche von dem der zentralen Galaxis aber stark abweichen, so legt das einen getrennten Ursprung mit nachfolgendem Merger nahe.

Die räumlichen Bahnparameter ergeben sich einerseits aus der spektroskopisch bestimmten Radialgeschwindigkeit, was relativ einfach ist, und andererseits aus der Messung der Eigenbewegung, was wegen der großen Entfernung sehr schwierig ist und erst seit kurzem überhaupt hinreichend genau untersucht werden kann.

Gruß, Peter
 
Hallo Jörg,

meines Wissens kann man die beiden Arten von Zwerggalaxien spektroskopisch nicht unterscheiden. Die von außen eingefallenen müssen wohl primordial sein, also sehr alt. Die durch Kollision entstandenen sind aber ebenfalls sehr alt. Denn wenn z.B. die Satellitengalaxien unserer Milchstraße im Gefolge eines Mergers entstanden sind, dann müßte der vor ca. 10 Milliarden Jahren erfolgt sein.

Alles, was man hat, sind wohl Modellrechnungen, die die Gestalt und die Verteilung der Umlaufbahnen betreffen. Aber in 10 Milliarden Jahren kann viel passieren. Außerdem weiß man, daß die meisten durch Merger entstandenen Satelliten nicht lange halten. Aber die Milchstraße hat auch nur wenige Satelliten.

Viele Grüße
Johannes
 
Es ist auch längst nicht immer klar, ob solche vermeintlichen Satellitensysteme tatsächlich geschlossene Orbits um die prinzipielle Galaxis beschreiben, oder mit hinreichend hoher Gechwindigkeit auch wieder entkommen können. Prominente Beispiele dafür sind die Magellanschen Wolken:

ARE THE MAGELLANIC CLOUDS ON THEIR FIRST PASSAGE ABOUT THE MILKY WAY?

Recent proper motion measurements of the Large and Small Magellanic Clouds (LMC and SMC) suggest that the 3D velocities of the Clouds are substantially higher (~100 km/s) than previously estimated and now approach the escape velocity of the Milky Way (MW).

A first passage scenario has a number of unexpected phenomenological implications that warrant further investigation. It supports a significant increase in the star formation rate of the Clouds during the past 1-3 Gyr, corresponding to when the Clouds first enter within the virial radius and begin to interact with the halo gas. It also drastically limits the timescale over which the Clouds and the MW can have interacted ...
 
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