Kosmologie ohne Dunkle Energie

Status
Es sind keine weiteren Antworten möglich.

P_E_T_E_R

Aktives Mitglied
Im kosmologischen Mainstream besteht die Welt nur zu 5% aus gewöhnlicher baryonischer Materie. 25% entfallen auf Dunkle Materie (DM) und der Löwenanteil von 70% auf die sog. Dunkle Energie (DE). Das Konzept von DE bzw. der diese repräsentierenden kosmologischen Konstante löst ja schon seit Einstein immer wieder Unbehagen aus.

Ein radikal neues Weltmodell eliminiert diese DE und ordnet hypothetisch die beschleunigte Expansion einer abstoßenden Eigenschaft der DM zu:

Consistency analysis of a Dark Matter velocity dependent force as an alternative to the Cosmological Constant

With a purely phenomenological approach, we allow the dark matter particles to have a new repulsive force proportional to the squared internal velocity dispersions of cosmological halos. Since structure-formation proceeds bottom-up, this implies that this force grows as a function of time. We use numerical cosmological simulations to show that this force may mimic the temporal evolution of a cosmological constant. We also find that similar forces linearly proportional to the velocity dispersion, or to power three, are inconsistent with the temporal evolution of our Universe.

Die Autoren meinen, dass dieses Modell konform mit den bekannten Beobachtungen ist. Es würde DM mit abstoßenden Eigenschaften allerdings noch mysteriöser machen.

Mal sehen, was die Fachleute davon halten ...

New study sews doubt about the composition of 70 percent of our universe
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo!

Wurde dieses paper schon irgenwo eingereicht? Das kann ich aus dem Link leider nicht erkennen. Und nur fünf Seiten vor so eine radikale Neuausrichtung der Kosmologie! Ansonsten wird diese Art [zensiert] ungefähr dreimal pro Jahr durchs Dorf getrieben... Was mir an diesem Modell nicht gefällt ist, dass es immer noch Dunkle Materie braucht. Ich glaube ich warte noch ein bisschen, dann gibt es vielleicht eine Welt ganz ohne Dunkles Zeug ;)

Grüße
Maximilian

PS: Eigentlich muss es aber stimmen, was dort geschrieben wird, denn wie wir alle schon lange wissen: Dänen lügen nicht
 
Wurde dieses paper schon irgenwo eingereicht?
Zur Zeit existiert wohl nur das verlinkte Preprint, welches im ApJ Format verfasst wurde.

Eigentlich muss es aber stimmen, was dort geschrieben wird, denn wie wir alle schon lange wissen: Dänen lügen nicht
Gelegentlich neigen sie wohl auch zu leidenschaftlichem Überschwang, was dann nicht immer gut ausgeht, wie die Geschichte des berühmten Tycho Brahe belegt:

Tycho's nose
 
Hallo Peter,

danke für den Hinweis auf das Paper! Ich bin gespannt, ob das Preprint es in ein Journal schafft. (Zur allgemeinen Info: Es kann schon ein paar Monate dauern, bis Paper letztendlich akzeptiert werden.)

Für mich stellt sich die Frage, wie genau die repulsive Kraft zustande kommen soll. Ich verstehe es so, dass die DM-Teilchen aufgrund ihrer Ladung eine repulsive Kraft aufeinander induzieren. Das macht man üblicherweise mit der Einführung einer neuen Eichsymmetrie, die vom Standardmodell irgendwie entkoppelt sein muss. Zumindest naiv würde ich erwarten, dass es ein ähnliches Gesetz geben müsste wie die erste Maxwell-Gleichung div(E) ~ rho. Mit dem Gaußschen Satz müsste sich damit aber die Gesamtladung m.E. zu Null addieren (wie in der klassischen Elektrodynamik). Ich verstehe also nicht so recht, wie sich diese Idee (wenn ich sie denn richtig verstanden habe) theoretisch sinnvoll implementieren lässt. Das Paper scheint darauf nicht einzugehen.

Davon abgesehen habe ich Bedenken, dass diese Idee eine attraktive Alternative zur Dunklen Energie darstellt. Denn, wie schon gesagt, wird die Dunkle Materie ein Stück komplizierter. Dunkle Energie ist prinzipiell relativ leicht feldtheoretisch realisierbar, man braucht einfach ein Skalarfeld, das sich ungefähr im Minimum des Potentials liegt, das knapp über Null liegt, sodass der aktuelle Wert der kosmologischen Konstante rauskommt. Dass es Skalarfelder in der Natur gibt, wissen wir bereits (Higgs-Teilchen). Schon alleine deshalb habe zumindest ich keine Bauchschmerzen damit, weitere Skalarfelder zu akzeptieren.

Außerdem adressiert das Paper m.E. nicht, ob es ohne Inflation auskommt. Wenn nein, dann ist m.E. nichts gewonnen, weil Inflation wahrscheinlich durch ein Skalarfeld stattgefunden hat. (Ich weiß, dass hier im Forum die Idee der Inflation ebenfalls kritisch gesehen wird, aber mittlerweile hat man m.E. eine robuste und dichte Indizienkette, die sehr deutlich in Richtung Inflation geht.) Meine Ansicht dazu ist folgende: Sobald man (Slow-Roll-)Inflation akzeptiert, ist die Idee von Dunkler Energie schon fast natürlich, aber jedenfalls nicht mehr fernliegend.

Beste Grüße
Patrick
 
Hallo Patrick, die Autoren führen in Eq. 5 eine hypothetische repulsive Kraft zwischen DM-Teilchen ein, die angeblich analog zur Lorentz-Kraft funktionieren soll. Aber da hört mein Verständnis schon auf: die Lorentz-Kraft F = qE + q v x B in der Elektrodynamik braucht ja neben der Ladung noch ein Feld. Wie solch ein Feld für DM-Wechselwirkungen zustande kommen soll, wird aber nicht erklärt. Da wird nur recht unspezifisch von einer repulsiven Kraft gesprochen, welche mit dem Quadrat der dispersiven Geschwindigkeiten zunimmt. Von Inflation ist in dem Papier nirgendwo die Rede.
Es kann schon ein paar Monate dauern, bis Paper letztendlich akzeptiert werden.
Zumal das mit Sicherheit von Leuten begutachtet wird, die da einige Hühnchen rupfen werden.
Das geht dann manchmal wochenlang hin und her, bis dann der Editor entscheidet, jetzt reichts.

Gruß, Peter
 
Status
Es sind keine weiteren Antworten möglich.
Oben