Bernhard
Registriertes Mitglied
Die Autoren gehen vermutlich davon aus, dass die Galaxie im Laufe ihrer Entwicklung DM akkumuliert. Diese könnte z.B. durch die Gravitationskraft der Galaxie aus den umliegenden Bereichen angesammelt werden.
Gruß
Galaxien: Einblick in die Geburt der Milchstraße
- Ersteller astronews.com Redaktion
- Erstellt am
Gruß
wo liest du das?
mac
Registriertes Mitglied
Hallo SCHWAR_A,
willkommen im Forum.
Ich vermute das Du diese Passage mißverstehst. Es könnte helfen wenn Du zunächst diesen Wiki-Artikel http://de.wikipedia.org/wiki/Virialsatz liest.
So wie ich die Einleitung des Artikels verstehe, begrenzen sie das Simulationsvolumen auf dasjenige Volumen, daß unter den damaligen Bedingungen (Masse/Volumen und Gastemperatur) die Bedingungen das Virialkriterium unterschreiten mußte, um die (Gesamt)Masse einer großen Spiralgalaxie (ich meine mich zu erinnern 7E11 M0) zur Verfügung zu haben.
Die Beschreibung auf Seite 9 bezieht sich auf die Konzentrationszunahme (durch Akkretion) der DM in der Zeit/Expansion zwischen z=10 und z = 5 im Halo der simulierten Galaxis.
Herzliche Grüße
MAC
willkommen im Forum.
Ich vermute das Du diese Passage mißverstehst. Es könnte helfen wenn Du zunächst diesen Wiki-Artikel http://de.wikipedia.org/wiki/Virialsatz liest.
So wie ich die Einleitung des Artikels verstehe, begrenzen sie das Simulationsvolumen auf dasjenige Volumen, daß unter den damaligen Bedingungen (Masse/Volumen und Gastemperatur) die Bedingungen das Virialkriterium unterschreiten mußte, um die (Gesamt)Masse einer großen Spiralgalaxie (ich meine mich zu erinnern 7E11 M0) zur Verfügung zu haben.
Die Beschreibung auf Seite 9 bezieht sich auf die Konzentrationszunahme (durch Akkretion) der DM in der Zeit/Expansion zwischen z=10 und z = 5 im Halo der simulierten Galaxis.
Herzliche Grüße
MAC
@MAC:
Herzlichen Dank! Ich war allerdings schon öfter sporadisch hier...
Das mit der Akkretion habe ich nicht so gedeutet, aber das haut auf jeden Fall hin, danke.
Noch etwas anderes ist mir im paper aufgefallen: auf Seite 4 ist im linken Diagramm eine "Total"-Kurve eingezeichnet.
Das ist auch die einzige Kurve, die die Rotation der äußeren Sterne korrekt wiedergibt. Aber die "Star"-Kurve ist wieder fast typisch Newton'sch. Was also bedeutet "Total"?
Im Artikel wird gesagt, daß die Simulation auf Basis der "Grundprinzipien des kalte-Dunkle-Materie-Paradigmas" durchgeführt wurde.
Weiß Du, was das bedeutet und wie hierbei tatsächlich mit der DM umgegangen wird? Und wie eine Simulation diese umsetzt? Bewußt plaziert? Mit anfänglicher Geschwindigkeit?
Herzlichen Dank! Ich war allerdings schon öfter sporadisch hier...
Das mit der Akkretion habe ich nicht so gedeutet, aber das haut auf jeden Fall hin, danke.
Noch etwas anderes ist mir im paper aufgefallen: auf Seite 4 ist im linken Diagramm eine "Total"-Kurve eingezeichnet.
Das ist auch die einzige Kurve, die die Rotation der äußeren Sterne korrekt wiedergibt. Aber die "Star"-Kurve ist wieder fast typisch Newton'sch. Was also bedeutet "Total"?
Im Artikel wird gesagt, daß die Simulation auf Basis der "Grundprinzipien des kalte-Dunkle-Materie-Paradigmas" durchgeführt wurde.
Weiß Du, was das bedeutet und wie hierbei tatsächlich mit der DM umgegangen wird? Und wie eine Simulation diese umsetzt? Bewußt plaziert? Mit anfänglicher Geschwindigkeit?
SCHWAR_A,
total ist doch einfach alle drei Massenteile (M_{DM} + M_{stars} + M_{gas}) addiert und dann V_c ausgerechnet für alle r und M(r) nach
V_c= \sqrt{GM(< r)/r}
Gruß
Grundprinzipien des kalte-Dunkle-Materie-Paradigmas
@RPE:
Es geht aber doch darum, daß im Endeffekt zumindest die Geschwindigkeit der "Sterne" bereits die in der Realität meßbare Rotationskurve erfüllen müßten.
Für mich sieht aber nur die "Total"-Kurve so aus wie das, was wir bereits nur für "Sterne" messen. Daher meine Anmerkung.
Das eigentlich wichtigste Resultat, weswegen die Dunkle Materie (unter anderem) ja vermutet wird, ist mit dieser Simulation nicht zufriedenstellend nachgestellt worden.
@RPE:
Es geht aber doch darum, daß im Endeffekt zumindest die Geschwindigkeit der "Sterne" bereits die in der Realität meßbare Rotationskurve erfüllen müßten.
Für mich sieht aber nur die "Total"-Kurve so aus wie das, was wir bereits nur für "Sterne" messen. Daher meine Anmerkung.
Das eigentlich wichtigste Resultat, weswegen die Dunkle Materie (unter anderem) ja vermutet wird, ist mit dieser Simulation nicht zufriedenstellend nachgestellt worden.
SCHWAR_A,
richtig messen (also teleskopbasiert) können wir doch gerade nur "total". Klar lesen wir das an dem Licht der Sterne ab, aber die sind ja nur Mittel zum Messzweck. Aus der Messung kommt dann eine Geschwindigkeit heraus, die allein von der "total"-Masse abhängt, aber gar nicht davon, woran wir sie gemessen haben. Die Sterne bewegen sich schließlich im "total" Gravitationsfeld aus allen Komponenten und nicht nur in ihrem eigenen.
V_c ist ein post-processing der gerechnetenen Daten, wo nur die Masse und deren Abstand verwendet wird. Nicht die Geschwindigkeit der einzelnen Partikel! Vielleicht ist das das Missverständnis?
richtig messen (also teleskopbasiert) können wir doch gerade nur "total". Klar lesen wir das an dem Licht der Sterne ab, aber die sind ja nur Mittel zum Messzweck. Aus der Messung kommt dann eine Geschwindigkeit heraus, die allein von der "total"-Masse abhängt, aber gar nicht davon, woran wir sie gemessen haben. Die Sterne bewegen sich schließlich im "total" Gravitationsfeld aus allen Komponenten und nicht nur in ihrem eigenen.
V_c ist ein post-processing der gerechnetenen Daten, wo nur die Masse und deren Abstand verwendet wird. Nicht die Geschwindigkeit der einzelnen Partikel! Vielleicht ist das das Missverständnis?
Grundprinzipien des kalte-Dunkle-Materie-Paradigmas
@RPE:
Vielen Dank. Das könnte meinen "Knoten" lösen: "Stars" und "Gas" sind also nur Anteile and der "Total"-Gravitation im entsprechenden Raumpunkt, die aber tatsächlich gar keine Rolle spielen!
v[SUB]Star[/SUB] ist also nicht die Geschwindigkeit der Sterne im Abstand r!
Ist zwar sehr seltsam, aber wenn's tatsächlich so gemeint ist...
Bleibt noch meine andere Frage:
Im Artikel wird gesagt, daß die Simulation auf Basis der Grundprinzipien des kalte-Dunkle-Materie-Paradigmas durchgeführt wurde.
Weiß Du, was das bedeutet und wie hierbei tatsächlich mit der DM und der BM umgegangen wird? Und wie eine Simulation diese umsetzt? Bewußt plaziert? Wo? Mit anfänglicher Geschwindigkeit, und Richtung? Gerade für die DM gibt es ja keine Klumpenbildung.
@RPE:
Vielen Dank. Das könnte meinen "Knoten" lösen: "Stars" und "Gas" sind also nur Anteile and der "Total"-Gravitation im entsprechenden Raumpunkt, die aber tatsächlich gar keine Rolle spielen!
v[SUB]Star[/SUB] ist also nicht die Geschwindigkeit der Sterne im Abstand r!
Ist zwar sehr seltsam, aber wenn's tatsächlich so gemeint ist...
Bleibt noch meine andere Frage:
Im Artikel wird gesagt, daß die Simulation auf Basis der Grundprinzipien des kalte-Dunkle-Materie-Paradigmas durchgeführt wurde.
Weiß Du, was das bedeutet und wie hierbei tatsächlich mit der DM und der BM umgegangen wird? Und wie eine Simulation diese umsetzt? Bewußt plaziert? Wo? Mit anfänglicher Geschwindigkeit, und Richtung? Gerade für die DM gibt es ja keine Klumpenbildung.
Moin SCHWAR_A,
für eine erste Orientierng schau mal bei Wiki nach: Kalte Dunkle Materie
Gruss,
Christian
für eine erste Orientierng schau mal bei Wiki nach: Kalte Dunkle Materie
Gruss,
Christian
Hallo SCHWAR_A,
"gar keine" wäre ja jetzt auch übertrieben. Immerhin unterscheiden sich V_c total-basiert und V_c dm-basiert ja doch voneinander.
Ist nicht seltsam. Von "v[SUB]Star[/SUB]" ist ja gar nicht die Rede. Es heißt ja V_c und das jeweils für 4 versch. Fälle (Massen). V_c ist dabei die ganz allg. Formel für die Geschw. von Kreisbahnen um eine Zentralmasse (je weiter du nach außen gehst in der Galaxie, desto treffender sollte diese Formel sein). V_c star-basiert und V_c total-basiert spiegeln im Grunde sogar sehr schön das alte Lied hier wieder:
http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_rotation_problem
Das weiss ich auch nicht. Würde dir aber ganz allgemein folgendes empfehlen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_formation_and_evolution
Ich vermute, dass man evtl. hier "treeSPH-code GASOLINE (Wads-
ley et al. 2004)" mehr Informationen darüber bekommen könnte.
Wadsley, J. W., Stadel, J., & Quinn, T. 2004, NewA, 9, 137
Grüße
"gar keine" wäre ja jetzt auch übertrieben. Immerhin unterscheiden sich V_c total-basiert und V_c dm-basiert ja doch voneinander.
Ist nicht seltsam. Von "v[SUB]Star[/SUB]" ist ja gar nicht die Rede. Es heißt ja V_c und das jeweils für 4 versch. Fälle (Massen). V_c ist dabei die ganz allg. Formel für die Geschw. von Kreisbahnen um eine Zentralmasse (je weiter du nach außen gehst in der Galaxie, desto treffender sollte diese Formel sein). V_c star-basiert und V_c total-basiert spiegeln im Grunde sogar sehr schön das alte Lied hier wieder:
http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_rotation_problem
Das weiss ich auch nicht. Würde dir aber ganz allgemein folgendes empfehlen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_formation_and_evolution
Ich vermute, dass man evtl. hier "treeSPH-code GASOLINE (Wads-
ley et al. 2004)" mehr Informationen darüber bekommen könnte.
Wadsley, J. W., Stadel, J., & Quinn, T. 2004, NewA, 9, 137
Grüße
Bernhard
Registriertes Mitglied
Der wäre auch für den Ausblick des Nachbarthemas http://astronews.com/forum/showthread.php?5102-Sonnensystem-Position-der-Planeten (N-Körper-Simulation mit sehr großem N) interessant, ist aber öffentlich nicht zugänglich.
Grundprinzipien des kalte-Dunkle-Materie-Paradigmas
@RPE:
Vielen Dank!
...also muß man "v_c star-based" lesen als "das wäre die Rotations-Kurve von Sternen, wenn man keine DM annimmt", und "v_c total" als "das ist die Rotations-Kurve von Sternen unter Berücksichtigung der DM" - richtig?
Allerdings frage ich mich, wie man das aus der Simulation herausholt, da darin die DM berücksichtigt wird. Es hat sich wohl keiner die Mühe gemacht, eine was-wäre-wenn-jetzt-keine-DM-da-wäre-Analyse für den Zeitpunkt z=0 durchzuführen, oder etwa doch?
Der Hinweis treeSPH-code GASOLINE half weiter, danke!
In einem paper habe ich folgendes gefunden:
Was ich nicht so toll finde ist, daß DM-Partikel als eigenständige Partikel gehandelt werden, ja, sogar einen eigenen Spin besitzen.
Dadurch erhält die Simulation auch eine zu flache Scheibe.
M.E. müßte nämlich jedes baryonische Partikel eine eigene Halo aus DM besitzen - es kann sich nicht von ihr trennen. Das ist eigentlich wie die Erweiterung der Graviatation á la G[SUB]tot[/SUB] = G*(1+r/R), mit R einer geeigneten Konstanten und r dem Abstand zweier baryonischer Partikel, wobei dieser Zusatzterm jenseits eines geeigneten r[SUB]max[/SUB] zu 0 wird, eine Art maximale Reichweite der Gravitation etabliert.
Viele Grüße
@RPE:
Vielen Dank!
...also muß man "v_c star-based" lesen als "das wäre die Rotations-Kurve von Sternen, wenn man keine DM annimmt", und "v_c total" als "das ist die Rotations-Kurve von Sternen unter Berücksichtigung der DM" - richtig?
Allerdings frage ich mich, wie man das aus der Simulation herausholt, da darin die DM berücksichtigt wird. Es hat sich wohl keiner die Mühe gemacht, eine was-wäre-wenn-jetzt-keine-DM-da-wäre-Analyse für den Zeitpunkt z=0 durchzuführen, oder etwa doch?
Der Hinweis treeSPH-code GASOLINE half weiter, danke!
In einem paper habe ich folgendes gefunden:
"Initially, the dark matter particles have the same spatial
distribution of the gas particles. Both in fact are obtained
stretching an initial regular cubic grid (Evrard 1988). Therefore,
dark matter and gas initially obey the same density
profile."
Also, sinngemäß wird DM wie Gas vorbesetzt.distribution of the gas particles. Both in fact are obtained
stretching an initial regular cubic grid (Evrard 1988). Therefore,
dark matter and gas initially obey the same density
profile."
Was ich nicht so toll finde ist, daß DM-Partikel als eigenständige Partikel gehandelt werden, ja, sogar einen eigenen Spin besitzen.
Dadurch erhält die Simulation auch eine zu flache Scheibe.
M.E. müßte nämlich jedes baryonische Partikel eine eigene Halo aus DM besitzen - es kann sich nicht von ihr trennen. Das ist eigentlich wie die Erweiterung der Graviatation á la G[SUB]tot[/SUB] = G*(1+r/R), mit R einer geeigneten Konstanten und r dem Abstand zweier baryonischer Partikel, wobei dieser Zusatzterm jenseits eines geeigneten r[SUB]max[/SUB] zu 0 wird, eine Art maximale Reichweite der Gravitation etabliert.
Viele Grüße
@RPE:
Zusätzlich sieht es so aus, als ob in der Simulation Gravitation keine Laufzeit benötigt... aber möglicherweise ist das bei Galaxienbildungs-Simulationen egal. Wenn man allerdings die Bildung von Filamenten und Voids simulieren will, sollte m.E. die Laufzeit (und auch eine maximale Reichweite?) berücksichtigt werden.
Zusätzlich sieht es so aus, als ob in der Simulation Gravitation keine Laufzeit benötigt... aber möglicherweise ist das bei Galaxienbildungs-Simulationen egal. Wenn man allerdings die Bildung von Filamenten und Voids simulieren will, sollte m.E. die Laufzeit (und auch eine maximale Reichweite?) berücksichtigt werden.
Bernhard
Registriertes Mitglied
Meiner Meinung nach ein ziemlich gutes Argument bei der Frage nach den Rotationskurven sowieso gleich die allgemeine Relativitätstheorie zu bemühen. Hier im Forum wurde dazu schon mal ein Preprint mit einem Modell, das auch ohne CDM auskommt, verlinkt. Bei Interesse mache ich dazu gerne ein neues Thema auf.
@RPE: Wer suchet der findet. Vielleicht kann man daraus, wie gesagt, etwas für das neue Software-Unterforum verwenden. Ich werde mir das demnächst in Ruhe etwas genauer ansehen. Vielen Dank für den Link
. Gruß
@Bernhard:
Aber ich denke, daß wir mit unseren bescheidenen Möglichkeiten leider keine Simulation unter Berücksichtigung von {G*(1+r/R); 0} für {r<r[SUB]max[/SUB]; else} und Laufzeit (ART) vornehmen können... Und "die echten Simulierer" werden sich bestimmt nicht auf unseren Einwand hin bemühen, ihre Software (GASOLINE) anzupassen...
Außerdem ist GASOLINE entstanden, um Probleme in Quasi-Flüssigkeiten, Gaswolken, Sonnen und so was zu simulieren. D.h., es sind viel mehr Aspekte enthalten als bloß Gravitation.
Das Nachbarthema "N-Körper-Simulation mit sehr großem N" ist bereits ziemlich alt (~5 Jahre). Ich habe mir noch nicht alle Seiten durchgelesen. Wolltest Du vielleicht eine Art Resumée vor ein neues Thema schreiben?
Gerne: Thema "Aspekte gravitativer Partikel-Simulationen"?
Aber ich denke, daß wir mit unseren bescheidenen Möglichkeiten leider keine Simulation unter Berücksichtigung von {G*(1+r/R); 0} für {r<r[SUB]max[/SUB]; else} und Laufzeit (ART) vornehmen können... Und "die echten Simulierer" werden sich bestimmt nicht auf unseren Einwand hin bemühen, ihre Software (GASOLINE) anzupassen...
Außerdem ist GASOLINE entstanden, um Probleme in Quasi-Flüssigkeiten, Gaswolken, Sonnen und so was zu simulieren. D.h., es sind viel mehr Aspekte enthalten als bloß Gravitation.
Das Nachbarthema "N-Körper-Simulation mit sehr großem N" ist bereits ziemlich alt (~5 Jahre). Ich habe mir noch nicht alle Seiten durchgelesen. Wolltest Du vielleicht eine Art Resumée vor ein neues Thema schreiben?
Bernhard
Registriertes Mitglied
Ist auch nicht nötig, weil es ja diesen Preprint zu der ART-Berechnung ohne CDM gibt. Ich habe momentan nur nicht den Link zur Hand, liefere den aber (inklusive Thema) voraussichtlich heute abend dann nach.
Ist klar.
Vorsicht. Ich meinte das Thema "Sonnensystem: Position der Planeten?". Das ist von 04/2011. Im Link passt es.
Gruß
EDIT: Auf den letzten Seiten driftet das Thema "Sonnensystem: Position der Planeten?" nach "N-Körper-Simulation mit sehr großem N".
Zuletzt bearbeitet:
und kein Gas (ist natürlich eh wenig vgl. mit DM, klar)
ja und Gas
Heraus holt man das einfach nur aus der Massenverteilung aus der Simulation, sonst nix. Masse einsetzen in Formel für V_c und fertig.
Doch, genau das spiegelt doch z.B. V_c star-basiert wieder. Das System ist rotationssymmetrisch, deswegen gilt die recht einfache Formel V_c = \sqrt{GM/r}. Ob du nun die mittlere Geschwindigkeit an den Partikeln (Sternen, DM, Gas) abliest (aus der Simulation) oder aus der Masseverteilung ausrechnest sollte auf dasselbe Ergebnis führen.
Würde man jetzt von Anfang an ohne DM rechnen, käme man in dieser Simulation hier ja niemals auf die Galaxie, so wie sie jetzt aussieht, wenn überhaupt zu einer brauchbaren Galaxie. Aber selbst das mal angenommen, kämen wohl auch wieder einfach nur Geschwindigkeiten entsprechend V_c = \sqrt{GM/r} heraus - dann aber natürlich ein V_c, das insbesondere zum Rand hin viel zu stark abfällt, und so nicht mit dem teleskopbasiert gemessenen übereinstimmt.
Um das dann wiederum zu verhindern, hast du nur die Möglichkeit, das Gravitationsgesetz zu modifizieren. Und das wollen "wir" ja gerade nicht.