FOK!forum / Wetenschap & Technologie / Bestaat donkere materie uit zwarte gaten?
polderturkdinsdag 22 december 2015 @ 14:12
Ik ga een hele eenvoudige ruwe schatting doen.

Volgens deze afbeelding is 1 op 260 sterren minimaal 10 keer zo massief als de zon.

star_demographic.jpg

Grotere sterren leven veel korter dan normale sterren omdat ze meer energie moeten produceren om de zwaartekracht te kunnen weerstaan. Stel de gemiddelde massieve ster leeft 100 miljoen jaar. De melkweg bestaat 13,4 miljard jaar. Dit zijn 134 perioden van 100 miljoen jaar. Voor iedere supermassieve ster zouden er dan 134 sterren zijn geweest die zijn geboren en opgebrand. Stel iedere ster groter dan 10 zonnemassas wordt een zwart gat en dat onze zon een gemiddelde ster is. Stel dat de gemiddelde massieve ster 20 keer zo massief is als de zon. Wat is dan het massa percentage van de massieve sterren tov alle sterren?

Massapercentage = 1*20 / (259*1 + 1*20) * 100% = ( 20 / 279 ) * 100% = 7,2%

Stel de helft van de massa van deze sterren wordt in een supernova weggeblazen en de andere helft wordt een zwart gat, dan is de massa van het gevormde zwarte gat gemiddeld 10 zonnemassa's. Voor iedere massieve ster zouden er dan 134 zwarte gaten gevormd moeten zijn met een gemiddelde massa van 10 zonnemassa's.

massapercentage zwarte gaten tov normale sterren = 134*10 / (259*1 + 1*20 + 134*10) *100% = 82%

Ik heb dan sterrenstof niet meegenomen. De totale massa van zwarte gaten zou dan meer dan 5 keer meer zijn dan de totale massa aan sterren. Volgens wetenschappers is er 5 keer meer donkere materie dan normale materie. Mijn berekening is een ruwe berekening en ik heb wat aannames gemaakt die sterk afwijken van wat echt is. Misschien ga ik in de nabije toekomst wel een serieuze berekening maken, maar dan heb ik wel veel betere input data nodig. Wat denk je? Bestaat donkere materie uit zwarte gaten? Zou dit kunnen kloppen?
Inaithnirdinsdag 22 december 2015 @ 15:00
Je vergeet iets: de donkere materie is 5 keer zoveel materie als alle andere materie, INCLUSIEF de zwarte gaten. Dus zelfs als 82% van alle stermassa uit zwarte gaten bestaat, is de donkere materie nog steeds 5 keer meer dan dat.
polderturkdinsdag 22 december 2015 @ 22:06
quote:
0s.gif Op dinsdag 22 december 2015 14:12 schreef polderturk het volgende:
Ik ga een hele eenvoudige ruwe schatting doen.

Volgens deze afbeelding is 1 op 260 sterren minimaal 10 keer zo massief als de zon.

[ afbeelding ]

Grotere sterren leven veel korter dan normale sterren omdat ze meer energie moeten produceren om de zwaartekracht te kunnen weerstaan. Stel de gemiddelde massieve ster leeft 100 miljoen jaar. De melkweg bestaat 13,4 miljard jaar. Dit zijn 134 perioden van 100 miljoen jaar. Voor iedere supermassieve ster zouden er dan 134 sterren zijn geweest die zijn geboren en opgebrand. Stel iedere ster groter dan 10 zonnemassas wordt een zwart gat en dat onze zon een gemiddelde ster is dat NIET een massieve ster is . Stel dat de gemiddelde massieve ster 20 keer zo massief is als de zon. Wat is dan het massa percentage van de massieve sterren tov alle sterren?

Massapercentage = 1*20 / (259*1 + 1*20) * 100% = ( 20 / 279 ) * 100% = 7,2%

Stel de helft van de massa van deze sterren wordt in een supernova weggeblazen en de andere helft wordt een zwart gat, dan is de massa van het gevormde zwarte gat gemiddeld 10 zonnemassa's. Voor iedere massieve ster zouden er dan 134 zwarte gaten gevormd moeten zijn met een gemiddelde massa van 10 zonnemassa's.

massapercentage zwarte gaten tov normale sterren = 134*10 / (259*1 + 1*20 + 134*10) *100% = 82%

Ik heb dan sterrenstof niet meegenomen. De totale massa van zwarte gaten zou dan meer dan 5 keer meer zijn dan de totale massa aan sterren. Volgens wetenschappers is er 5 keer meer donkere materie dan normale materie. Mijn berekening is een ruwe berekening en ik heb wat aannames gemaakt die sterk afwijken van wat echt is. Misschien ga ik in de nabije toekomst wel een serieuze berekening maken, maar dan heb ik wel veel betere input data nodig. Wat denk je? Bestaat donkere materie uit zwarte gaten? Zou dit kunnen kloppen?
Ik heb een correctie doorgevoerd. Dat heb ik dikgedrukt. Gebaseerd op de afbeelding zou de massapercentages als volgt beter berekend kunnen worden.

Massapercentage massieve sterren tov alle sterren = 1*20 / (200*0,25 + 50*1,25 + 10*6 + 1*20) * 100% = ( 20 / 192,5 ) * 100% = 10,4%


massapercentage zwarte gaten tov normale sterren en zwarte gaten = 134*10 / (200*0,25 + 50*1,25 + 10*6 + 1*20 + 134*10) *100% = 87%
polderturkwoensdag 23 december 2015 @ 08:38
quote:
0s.gif Op dinsdag 22 december 2015 15:00 schreef Inaithnir het volgende:
Je vergeet iets: de donkere materie is 5 keer zoveel materie als alle andere materie, INCLUSIEF de zwarte gaten. Dus zelfs als 82% van alle stermassa uit zwarte gaten bestaat, is de donkere materie nog steeds 5 keer meer dan dat.
Volgens de Hubblesite zouden er in onze melkweg van 100 miljard sterren 100 miljoen zwarte gaten zijn omdat 1 op de 1000 sterren massief genoeg zijn om tot zwart gat te vormen. Dit getal had ik ook eerder gehoord van professor Robbert Dijkgraaf. De site houdt er echter geen rekening mee dat de melkweg al 13,4 miljard jaar bestaat. Stel het aantal sterren dat zwaar genoeg is, is constant 1 op 1000, dan zou je dit aantal van 100 miljoen moeten vermenigvuldigen met de leeftijd van de melkweg gedeeld door de gemiddelde levensduur van zo een grote ster om te achterhalen hoeveel van deze sterren tot nu toe gevormd zouden moeten zijn. Er moeten immers genoeg sterren aangemaakt worden om de verhouding 1 op 1000 te behouden. In mijn berekening ging ik uit van 1 op 260 sterren en een gemiddelde levensduur van 100 miljoen jaar. Misschien is de gemiddelde levensduur wel korter of langer. Ook heb ik geen rekening gehouden met hoeveel een zwart gat gemiddeld groeit door massa accumulatie en hoeveel een zwart gat krimpt door Hawking straling. Ik had al gezegd dat het een ruwe berekening is.

Wetenschappers zijn op het idee van donkere materie gekomen omdat er volgens hun niet genoeg materie zou zijn om de sterrenstelsels zoals onze Melkweg bij elkaar te houden. Ze gingen uit van een veel lagere totale massa van de zwarte gaten. Als de totale massa van de zwarte gaten in en rond een sterrenstelsel inderdaad 5 keer zo hoog is als de totale normale massa, dan weet je dat er genoeg massa is om de sterrenstelsels bij elkaar te houden en dan weet je wat de donkere materie is.

http://hubblesite.org/exp(...)s/encyc_mod3_q7.html

quote:
How many black holes are there?

There are so many black holes in the Universe that it is impossible to count them. It's like asking how many grains of sand are on the beach. Fortunately, the Universe is enormous and none of its known black holes are close enough to pose any danger to Earth.

Stellar-mass black holes form from the most massive stars when their lives end in supernova explosions. The Milky Way galaxy contains some 100 billion stars. Roughly one out of every thousand stars that form is massive enough to become a black hole. Therefore, our galaxy must harbor some 100 million stellar-mass black holes. Most of these are invisible to us, and only about a dozen have been identified. The nearest one is some 1,600 lightyears from Earth. In the region of the Universe visible from Earth, there are perhaps 100 billion galaxies. Each one has about 100 million stellar-mass black holes. And somewhere out there, a new stellar-mass black hole is born in a supernova every second.

Supermassive black holes are a million to a billion times more massive than our Sun and are found in the centers of galaxies. Most galaxies, and maybe all of them, harbor such a black hole. So in our region of the Universe, there are some 100 billion supermassive black holes. The nearest one resides in the center of our Milky Way galaxy, 28 thousand lightyears away. The most distant we know of lives in a quasar galaxy billions of lightyears away.
polderturkwoensdag 23 december 2015 @ 08:50
Stel er zijn nu 100 miljoen sterren in de Melkweg die zwaar genoeg zijn om zwarte gaten te vormen als ze opgebrand zijn, dan zouden over 200 miljoen jaar (als de levensduur 100 miljoen jaar zou zijn) veel minder grote sterren over zijn. Om het aantal grote sterren constant te houden op ongeveer 100 miljoen, moeten er ook heel veel grote sterren voortdurend aangemaakt worden. Deze zullen over gemiddeld 100 miljoen jaar weer veranderen in zwarte gaten.
polderturkvrijdag 25 december 2015 @ 08:48
Ik zou wel wat meer reacties willen zien in dit topic :)

Ik wens jullie allen fijne dagen toe.
Haushoferzondag 27 december 2015 @ 14:51
Een snelle googlesearch levert de linkjes

http://curious.astro.corn(...)black-holes-advanced

http://www.space.com/23583-dark-matter-tiny-black-holes.html

op.

quote:
These so-called primordial black holes would be far more difficult to detect, and they could potentially exist in large enough numbers to make up all dark matter.

But the new study finds no evidence to support this theory. Using NASA's Kepler space telescope, which launched in March 2009 to hunt for Earth-like planets around other stars, Griest and his colleagues have detected no sign of primordial black holes.

[...]

However, even smaller primordial black holes, ones less than 0.0001 percent the mass of Earth's moon, could still make up the entirety of dark matter, Griest said. Future missions -- such as the European Space Agency's Euclid spacecraft or NASA's proposed WFIRST satellite -- could look for smaller black holes than those identified by the Kepler data.

"We've ruled out a range of primordial black holes as dark matter, but have not ruled them out completely," Griest told SPACE.com. "They're still a viable candidate for dark matter."

HardMetalzondag 27 december 2015 @ 15:11
quote:
0s.gif Op woensdag 23 december 2015 08:38 schreef polderturk het volgende:

[..]


Wetenschappers zijn op het idee van donkere materie gekomen omdat er volgens hun niet genoeg materie zou zijn om de sterrenstelsels zoals onze Melkweg bij elkaar te houden.

[..]

Dit is een foute stelling. Donkere materie is de oplossing voor het feit dat de buitenste gedeelten van melkwegstelsels zich niet houden aan de rotatiekromme zoals b.v. de planeten in ons zonnestelsel. Er zou een hoop zwaartekracht genererend 'iets' voorbij de grens van een melkwegstelsel moeten zijn om te verklaren waarom de buitenste gedeeltes niet langzamer roteren.
Het zou kunnen zijn dat elk melkwegstelsel een buitenste band van zwarte gaten heeft, maar dat is nog nooit waargenomen.
polderturkzondag 27 december 2015 @ 16:02
Ik heb zelf ook nog wat gegoogled. Volgens onderstaande link leven sterren die massiever zijn dan 8-12 keer dan de zon van enkele honderden duizenden jaren tot 30 miljoen jaar. Ik ga dit in een formule proberen te gieten.

Ns(Ms) : Aantal sterren met massa Ms
Nz : Aantal zwarte gaten
L : Leeftijd universum
T(Ms) : Levensduur ster afhankelijk van massa ster
Ms: Massa ster
Pz : Deel zware sterren die uiteindelijk zwarte gaten vormen
Ps : Het deel van de totale massa van de ster dat uiteindelijk een zwart gat wordt.
Mtz : Totale massa van alle zwarte gaten in zonnemassa's


Mtz = integraal(Ms*Ns(Ms)*L/T(Ms)*Pz*Ps)dMs

Waarbij de integraal loopt van 10 naar 150 zonnemassa's


https://en.wikipedia.org/wiki/Supergiant
polderturkzondag 27 december 2015 @ 16:09
quote:
0s.gif Op zondag 27 december 2015 16:02 schreef polderturk het volgende:
Ik heb zelf ook nog wat gegoogled. Volgens onderstaande link leven sterren die massiever zijn dan 8-12 keer dan de zon van enkele honderden duizenden jaren tot 30 miljoen jaar. Ik ga dit in een formule proberen te gieten.

Ns(Ms) : Aantal sterren met massa Ms
Nz : Aantal zwarte gaten
L : Leeftijd universum
T(Ms) : Levensduur ster afhankelijk van massa ster
Ms: Massa ster
Pz : Deel zware sterren die uiteindelijk zwarte gaten vormen
Ps : Het deel van de totale massa van de ster dat uiteindelijk een zwart gat wordt.
Mtz : Totale massa van alle zwarte gaten in zonnemassa's


Mtz = integraal(Ms*Ns(Ms)*L/T(Ms)*Pz*Ps)dMs

Waarbij de integraal loopt van 10 naar 150 zonnemassa's


https://en.wikipedia.org/wiki/Supergiant
Ik heb overigens geen rekening gehouden met massa opname van zwarte gaten en hawking radiation. Dat kan ik in algemene termen opnemen in de formule.
polderturkzondag 27 december 2015 @ 16:39
quote:
0s.gif Op zondag 27 december 2015 16:02 schreef polderturk het volgende:
Ik heb zelf ook nog wat gegoogled. Volgens onderstaande link leven sterren die massiever zijn dan 8-12 keer dan de zon van enkele honderden duizenden jaren tot 30 miljoen jaar. Ik ga dit in een formule proberen te gieten.

Ns(Ms) : Aantal sterren met massa Ms
Nz : Aantal zwarte gaten
L : Leeftijd universum
T(Ms) : Levensduur ster afhankelijk van massa ster
Ms: Massa ster
Pz : Deel zware sterren die uiteindelijk zwarte gaten vormen
Ps : Het deel van de totale massa van de ster dat uiteindelijk een zwart gat wordt.
Mtz : Totale massa van alle zwarte gaten in zonnemassa's


Mtz = integraal(Ms*Ns(Ms)*L/T(Ms)*Pz*Ps)dMs

Waarbij de integraal loopt van 10 naar 150 zonnemassa's


https://en.wikipedia.org/wiki/Supergiant
Ik heb een fout in de formule ontdekt. Ik ga die nog corrigeren.
polderturkzondag 27 december 2015 @ 17:09
Ns(Ms) : Aantal sterren met massa Ms
Nz : Aantal zwarte gaten
L : Leeftijd universum
T(Ms) : Levensduur ster afhankelijk van massa ster
Ms: Massa ster
Pz : Deel zware sterren die uiteindelijk zwarte gaten vormen
Ps : Het deel van de totale massa van de ster dat uiteindelijk een zwart gat wordt.
Mtz : Totale massa van alle zwarte gaten in zonnemassa's


Mtz = integraal(Ns(Ms)*L/T(Ms)*Pz*Ps)dMs

Waarbij de integraal loopt van 10 naar 150 zonnemassa's

Ik heb de integraal iets aangepast. Ik heb een Ms uit de integraal gehaald omdat ik al over Ms integreer. Als jullie nog wat zien, dan zie ik dat graag.
HardMetalmaandag 28 december 2015 @ 11:53
quote:
1s.gif Op zondag 27 december 2015 15:11 schreef HardMetal het volgende:

[..]

Dit is een foute stelling. Donkere materie is de oplossing voor het feit dat de buitenste gedeelten van melkwegstelsels zich niet houden aan de rotatiekromme zoals b.v. de planeten in ons zonnestelsel. Er zou een hoop zwaartekracht genererend 'iets' voorbij de grens van een melkwegstelsel moeten zijn om te verklaren waarom de buitenste gedeeltes niet langzamer roteren.
Het zou kunnen zijn dat elk melkwegstelsel een buitenste band van zwarte gaten heeft, maar dat is nog nooit waargenomen.
Waarom negeer je mijn post waarin ik aangeef dat de oplossing voor de ontbrekende massa buiten de zichtbare afmetingen van de melkwegstelsels moet liggen en niet verklaard kan worden door meer massa in de melkwegstelsels te plaatsen?

https://nl.m.wikipedia.org/wiki/Rotatiekromme

[ Bericht 6% gewijzigd door HardMetal op 28-12-2015 12:01:03 ]
Amsanitydinsdag 29 december 2015 @ 14:49
quote:
0s.gif Op dinsdag 22 december 2015 14:12 schreef polderturk het volgende:
Ik ga een hele eenvoudige ruwe schatting doen.

Volgens deze afbeelding is 1 op 260 sterren minimaal 10 keer zo massief als de zon.

Hou maar op. Je mist het stukje dat SOL ook een ster is.

Voornaamste probleem wat hier mee ervaren wordt, is steeds als er iets ontdekt wordt, dat de vorige theorien op de kop gaan.

Stel dat 10 zonnenmassas een zwart gat kunnen vormen... Zolang wij niet eens in staat zijn om in de buurt van een andere ster kunnen komen op juiste metingen te kunnen voeren, kun je alleen speculeren.

Er zouden kleine zwarte gaten en maar ook mega zwarten gaten (in het center van de melkweg bijvoorbeeld). Die zouden ook andere requirements hebben om zo te vormen. Maar afgezien van het idee dat het zou bestaan, is het bestaan van een zwart gat nog steeds niet bewezen. De vervormingen die wij kunnen waarnemen en zien als zwart gat, kan ook een plaatselijke zwaartekracht distortie zijn.

Men houd er van om de mensheid op de 24 uur klok te zetten in vergelijking met de leeftijd van het Universum (waar wij nog niet eens in de laatste 5 minuten pas komen), uitgedrukt op een kaart: Wij zijn amper van de kust af.

[ Bericht 44% gewijzigd door Amsanity op 29-12-2015 14:56:55 ]
Haushoferdinsdag 29 december 2015 @ 15:08
Atomen zijn ook nog nooit rechtstreeks gezien.
magnetronkoffiewoensdag 30 december 2015 @ 09:31
quote:
0s.gif Op dinsdag 22 december 2015 14:12 schreef polderturk het volgende:
Ik ga een hele eenvoudige ruwe schatting doen.

Volgens deze afbeelding is 1 op 260 sterren minimaal 10 keer zo massief als de zon.

[ afbeelding ]
Ik neem aan dat deze 'tabel' voor het huidige heelal is?
Ik weet alleen niet of deze verdeling vroeger ook zo was (verhouding lichte en zware sterren) omdat de omstandigheden toen zo anders waren (minder zware gassen en de sterrenstelsels stonden dichter bij mekaar). Weet ook niet of je het meegenomen hebt, maar omdat zware sterren korter leven, is de verhouding lichte sterren : zware sterren bij de geboorte van een ster kleiner (worden relatief veel meer zware sterren geboren t.o.v. hoeveel lichte sterren er geboren worden dan er zware sterren t.o.v. lichte sterren zijn op elk huidige willekeurige moment).

Wel interessante materie :P
polderturkdonderdag 31 december 2015 @ 11:54
quote:
1s.gif Op maandag 28 december 2015 11:53 schreef HardMetal het volgende:

[..]

Waarom negeer je mijn post waarin ik aangeef dat de oplossing voor de ontbrekende massa buiten de zichtbare afmetingen van de melkwegstelsels moet liggen en niet verklaard kan worden door meer massa in de melkwegstelsels te plaatsen?

https://nl.m.wikipedia.org/wiki/Rotatiekromme
Je hebt gelijk over de verklaring voor waarom er donkere materie zou moeten zijn. Ik heb het ooit een wetenschapper horen zeggen en het verder nooit uitgezocht (maar misschien heb ik het verkeerd gehoord). Ik ben wat gaan googlen naar donkere materie distributie in sterrenstelsels en ik heb niet kunnen vinden dat er geen donkere materie in de binnenste delen van sterrenstelsel zijn. Volgens sommige bronnen is er wel donkere materie aanwezig.

De onderstaande formules voor donkere materie distributie lijken zelfs te suggeren dat de dichtheid van donkere materie groter wordt naarmate je dichterbij de kern van sterrenstelsels komt (rho(r) is dichtheid op afstand r van de kern)

img45.gif

image002.jpg

De onderstaande formule hoort bij dwerg sterrenstelsels:

image004.jpg

Van Wikipedia:

In the NFW profile, the density of dark matter as a function of radius is given by:

760e366561387be89639a1aab92a56b0.png

where ρ0 and the "scale radius", Rs, are parameters which vary from halo to halo.

Nog een ander stuk uit Wikipedia

The Navarro-Frenk-White profile:[4]

fb4a5ea6fc89d7710d91d0b850268196.png

is often used to model the distribution of mass in dark matter halos. Theoretical dark matter halos produced in computer simulations are best described by the Einasto profile:[5]

c66e1760bd201a6c4e9bd324b9ddbd65.png

Volgens Einasto is er geen dark matter op r=0 maar overal daarbuiten wel. Bij de NFW profile gaat dark matter dichtheid naar oneindig bij r=0.

Nu wil ik ingaan op je opmerking over dat we de grote hoeveelheid zwarte gaten nog nooit waargenomen hebben. We kunnen nog niet heel veel zwarte gaten waarnemen. We kunnen het waarnemen als er bijvoorbeeld een zwart en een ster om elkaar heen draaien en het licht dat daarvan af komt met spectro analyse te bekijken. Een zwart gat van 10 zonnemassa's heeft maar een diameter van 30 km. Het is heel lastig zoiets te zien op een afstand van vele lichtjaren. We hebben niet zo heel lang geleden nog nieuwe objecten in de Kuiper gordel ontdekt die veel groter zijn en in ons zonnestelsel aanwezig zijn.

http://www.scientificamer(...)s-at-milky-way-core/

http://www.scientificamer(...)r-or-hidden-pulsars/

http://web.mit.edu/redingtn/www/netadv/specr/012/node7.html

https://ned.ipac.caltech.(...)azin/Sarazin2_7.html

https://astro.uni-bonn.de/~uklein/research/dm.html

https://www.google.nl/web(...)tion%20in%20galaxies

https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter_halo

https://en.wikipedia.org/(...)2%80%93White_profile
polderturkdonderdag 31 december 2015 @ 13:24
Dit is een interessante afbeelding

Maar 0,5% van de totale massa bestaat uit sterren. Het overgrote deel van de normale massa bestaat uit waterstof en helium. Deze hoeveelheid is 8x zoveel als de totale massa van alle sterren. Ik had eerder geschat dat de massa van zwarte gaten 6 keer hoger kan zijn dan de totale massa van de sterren. Ik had een gemiddelde levensduur voor de grote sterren genomen van 100 miljoen jaar. De levensduur blijkt echter veel korter te zijn, waardoor er mogelijk meer zwarte gaten zijn gevormd. Maar als sterformatie op dezelfde snelheid door zou gaan, dan zouden we binnen 14 miljard jaar niet genoeg waterstof en helium meer kunnen hebben om nog sterren te vormen. Misschien zullen we nog eerder door de voorraad heen zijn. De normale sterren zoals onze zon zullen dan nog 10 miljard jaar doorbranden. Rode dwerg sterren zouden nog wel biljoenen jaren kunnen doorbranden.

Bij zwarte gat verdamping (Hawking straling) komen o.a. protonen, neutronen en elektronen vrij. Misschien dat hieruit weer de bouwstoffen voor sterren gevormd gaan worden in de toekomst. Misschien krijgen we wel een jojo effect dat voor altijd door zal gaan.

Waterstof en Helium wordt omgezet in sterren, waardoor minder waterstof en helium. Massa zwarte gaten neemt toe doordat grote sterren uiteindelijk zwarte gaten vormen. Zwarte gaten worden weer kleiner door Hawking straling, de Hawking straling levert de bouwstoffen voor waterstof en helium waardoor er weer sterren gevormd kunnen worden. De grote sterren kunnen uiteindelijk weer zwarte gaten vormen waardoor de massa van zwarte gaten weer toeneemt etcetera etcetera. Net als een dikke vrouw die constant op dieet gaat en na dat dieet zich weer volvreet. .

I02-13-composition2.jpg

https://en.wikipedia.org/wiki/Red_dwarf
Benselzondag 3 januari 2016 @ 19:27
is zwarte materie niet zoiets als het Higgs boson? Oftewel, supermassieve deeltjes die slechts heeeel kort bestaan, om een kracht uit te oefenen. En dat overal waar normale massa is. Ondanks hun korte bestaan, bestaan er wil ontiegelijk veel tegelijk van. Niet direct detecteerbaar, maar de gevolgen zijn wel kenbaar
Moluruswoensdag 13 januari 2016 @ 19:30
Hmmm.. ik zit net even bij te lezen over elliptische sterrenstelsels, dit is best interessant:

https://nl.wikipedia.org/wiki/Elliptisch_sterrenstelsel

quote:
In elliptische sterrenstelsels komt aanzienlijk minder donkere materie voor dan in spiraalstelsels. In 2003 werd zelfs vastgesteld, met behulp van de beste spectroscoop en na onderzoek aan drie verschillende exemplaren, dat donkere materie opvallend afwezig is in deze stelsels.
Een verklaring voor deze afwezigheid van donkere materie wordt niet gegeven.

Zou het kunnen dat we onze waarnemingen van spiraalsterrenstelsels gewoon verkeerd interpreteren, en dat donkere materie geheel niet bestaat?
polderturkwoensdag 13 januari 2016 @ 21:05
quote:
7s.gif Op woensdag 13 januari 2016 19:30 schreef Molurus het volgende:
Hmmm.. ik zit net even bij te lezen over elliptische sterrenstelsels, dit is best interessant:

https://nl.wikipedia.org/wiki/Elliptisch_sterrenstelsel

[..]

Een verklaring voor deze afwezigheid van donkere materie wordt niet gegeven.

Zou het kunnen dat we onze waarnemingen van spiraalsterrenstelsels gewoon verkeerd interpreteren, en dat donkere materie geheel niet bestaat?
Dank voor je link. Ik heb meer ondersteunend bewijs voor de theorie gevonden. Er worden nauwelijks nieuwe sterren gevormd in elliptische sterrenstelsels, dus er worden ook geen superzware sterren gevormd die kunnen veranderen in zwarte gaten als ze opgebrand zijn.

quote:
In de meeste elliptische stelsels komt weinig interstellaire materie voor en heeft er geen recente stervorming plaatsgevonden. De sterren in elliptische sterrenstelsels zijn doorgaans veel ouder dan die in spiraalvormige sterrenstelsels en ze vertonen een tragere en minder gestructureerde rotatie. Elliptische sterrenstelsels komen vooral voor in de binnendelen van clusters van sterrenstelsels.
Woodszaterdag 16 januari 2016 @ 23:55
Nu op Discovery Science, dark matter/energy.

[ Bericht 53% gewijzigd door Woods op 17-01-2016 12:32:34 ]
polderturkwoensdag 20 januari 2016 @ 20:39
Interessant nieuws.

http://www.nu.nl/wetensch(...)rum-van-melkweg.html

quote:
Mogelijk nieuw zwart gat ontdekt in centrum van Melkweg

Wetenschappers hebben mogelijk een nog onbekend zwart gat ontdekt in het centrum van de Melkweg.
Het zwarte gat zou worden verhuld door een gaswolk die ronddraait op 200 lichtjaar afstand van het Melkwegcentrum.

In dit gebied bevindt zich ook een al langer bekende superzwaar zwart gat met de naam Sagittarius A*.

Dat melden Japanse astronomen in het wetenschappelijk tijdschrift Astrophysical Journal Letters.

Gasmoleculen
De wetenschappers kwamen tot hun bevindingen op basis van beelden van de gaswolk in het Melkwegcentrum, die zijn gemaakt met behulp van twee Japanse telescopen. De beelden tonen aan dat de snelheden van gasmoleculen in de wolk bijzonder sterk variren.

Dat wijst erop dat het gas wordt aangedreven door een groot object dat wordt verhuld door de wolk, zo meldt nieuwssite Science Now.

Middelzwaar
Uit computersimulaties blijkt dat het gedrag van de gaswolk het beste kan worden verklaard door de aanwezigheid van een zwart gat met een massa die 100.000 keer groter is dan die van de zon. Het zou dan gaan om een 'middelzwaar' zwart gat. Het nabijgelegen zwarte gat Sagittarius A heeft een veel grotere massa: 4 miljoen zonsmassa's.

Volgens de Japanse wetenschappers is het in theorie mogelijk dat de twee zwarte gaten in het Melkwegcentrum ooit zullen samensmelten tot n groot zwart gat.
Woodsdonderdag 21 januari 2016 @ 21:48
Deze is wel koel:

\

Bij 2:48 dacht ik wel wtf, zo immens allemaal.
polderturkdinsdag 9 februari 2016 @ 11:34
Ik heb het in een documentje gegoten en ik heb de formules erbij gezet. Grote sterren blijken gemiddeld maar 10 miljoen jaar te leven. Dus ik heb dat aangepast. Als er iets volgens jou niet klopt, dan hoor ik het graag.

dark_matter1_zpskgyczuiz.jpg

dark_matter2_zpsdnf3qata.jpg
polderturkwoensdag 13 april 2016 @ 17:07
quote:
1s.gif Op woensdag 13 januari 2016 21:05 schreef polderturk het volgende:

[..]

Dank voor je link. Ik heb meer ondersteunend bewijs voor de theorie gevonden. Er worden nauwelijks nieuwe sterren gevormd in elliptische sterrenstelsels, dus er worden ook geen superzware sterren gevormd die kunnen veranderen in zwarte gaten als ze opgebrand zijn.

In de meeste elliptische stelsels komt weinig interstellaire materie voor en heeft er geen recente stervorming plaatsgevonden. De sterren in elliptische sterrenstelsels zijn doorgaans veel ouder dan die in spiraalvormige sterrenstelsels en ze vertonen een tragere en minder gestructureerde rotatie. Elliptische sterrenstelsels komen vooral voor in de binnendelen van clusters van sterrenstelsels.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Elliptisch_sterrenstelsel

Ik wil hier nog even op terugkomen.
- In elliptische sterrenstelsels is er nauwelijks donkere materie.
- Er worden nauwelijks nieuwe sterren gevormd, dus de sterren die er zijn, zijn oud.
- Dat wil zeggen dat er weinig zware sterren zijn. Zware sterren zijn immers snel opgebrand.
- Er vinden dus veel minder supernova's plaats
- Er worden dus veel minder zware elementen gevormd in deze elliptische stelsels, die middels supernova's door de sterrenstelsels verspreid worden. Zware elementen worden immers in zware sterren gevormd
- Dus de kans om rotsachtige planeten te vinden is kleiner in elliptische sterrenstelsels
- We zullen vooral planeten van gas en bevroren planeten kunnen vinden in elliptische sterrenstelsels

Kans om leven te vinden zoals we op aarde kennen zal dus kleiner zijn in elliptische sterrenstelsels. Zijn jullie het hiermee eens?
Parafernaliadinsdag 26 juli 2016 @ 19:24
http://3tags.org/article/how-black-holes-created-dark-matter
Juupdinsdag 26 juli 2016 @ 19:25
Bestaat donkere materie uit zwarte gaten?

Topic doorgestuurd naar Sylvana c.q. DENK.
Parafernaliadinsdag 26 juli 2016 @ 19:38
quote:
10s.gif Op donderdag 21 januari 2016 21:48 schreef Woods het volgende:
Deze is wel koel:

\

Bij 2:48 dacht ik wel wtf, zo immens allemaal.
_O- 8)7
polderturkdinsdag 26 juli 2016 @ 22:40
Ik heb nog wel een vraag waar ik mee zit. Als 1 op de 260 sterren groot genoeg zijn om neutronensterren of zwarte gaten te worden met daaraan voorafgaand supernova explosies, dan hebben we in onze melkweg van 100 miljard sterren ongeveer 100 mld/260 = 380 miljoen sterren die een zwart gat of een pulsar kunnen worden. Als een ster van die grootte gemiddeld 10 miljoen jaar leeft, dan zouden we elk jaar 380 mln / 10 mln = 38 supernova's moeten zien. Dat zijn 3 supernova's per maand. Een supernova produceert voor een korte periode net zoveel licht als tientallen miljarden sterren. Een supernova explosie in onze eigen melkweg zouden we in de nachtelijke uren eenvoudig kunnen waarnemen. Ook zouden we andere sterrenstelsel 30 keer per jaar moeten zien oplichten.

Misschien is er een manier waarbij sterren veranderen in pulsars of zwarte gaten waarbij geen supernova explosie plaatsvindt. Of misschien is er iets anders aan de hand.

Suggesties zijn welkom.
Woodswoensdag 27 juli 2016 @ 10:23
30 per seconde in het zichtbare universum.

http://www.dailygalaxy.co(...)rvable-universe.html
polderturkwoensdag 27 juli 2016 @ 11:29
quote:
10s.gif Op woensdag 27 juli 2016 10:23 schreef Woods het volgende:
30 per seconde in het zichtbare universum.

http://www.dailygalaxy.co(...)rvable-universe.html
Bedankt voor de link. Uit die link haal ik het volgende:

quote:
While there is, on average, only one supernova per galaxy per century, there is something on the order of 100 billion galaxies in the observable Universe. Taking 10 billion years for the age of the Universe (it's actually 13.7 billion, but stars didn't form for the first few hundred million), Dr. Richard Mushotzky of the NASA Goddard Space Flight Center, derived a figure of 1 billion supernovae per year, or 30 supernovae per second in the observable Universe!
Er is gemiddeld dus maar n supernova per sterrenstelsel per jaar. Terwijl er 30 per jaar per sterrenstelsel (met 100 miljard sterren) zouden moeten zijn als je naar het aantal sterren kijkt die groot genoeg zijn om supernova te worden. Dan zou er misschien toch een ander mechanisme zijn waarbij grote sterren tot een einde komen. Of er is iets anders aan de hand.
Schonedaldinsdag 2 augustus 2016 @ 17:50
Naast de 23% donkere materie zou er dan 72% donkere energie bestaan, geen van beiden zijn zichtbaar maar hun aanwezigheid wordt verraden door het rotatiepatroon van de Melkweg.
Nu heeft materie dus ook donkere materie zwaartekracht, maar nu vraag ik mij af of de donkere energie dat dan ook heeft.
We weten dat materie en energie in elkaar kunnen overgaan, maar heeft materie zwaartekracht en energie in welke vorm dan ook, heeft dat niet?
Ik denk dat energie - donker of niet- net zo goed zwaartekracht kan uitoefenen als materie dat doet.
Haushoferwoensdag 3 augustus 2016 @ 07:38
Donkere energie en - materie zijn twee heel verschillende zaken. Donkere energie is de kosmologische constante in de Einsteinvergelijkingen en zorgt, volgens metingen, voor een versnelde expansie van ons universum. Deze term geeft dus een anti-zwaartekrachtseffect. Donkere materie heeft een 'gewoon' zwaartekrachtseffect: het zorgt voor aantrekking.

Energie oefent inderdaad net zo goed zwaartekracht uit als materie (de bron voor zwaartekracht is de energie-impuls tensor). Maar het equivalentieprincipe en E=mc2 laat zien dat de zwaartekracht tgv energiedichtheid met een factor c^2 wordt onderdrukt tov materie.

Een elektromagnetisch veld bevat energie en zal bv ook ongeladen deeltjes afbuigen doordat het veld de ruimtetijd kromt, alleen zal dit effect buitengewoon zwak zijn. Zeker ivm de elektromagnetische kracht op geladen deeltjes.
Schonedalzaterdag 6 augustus 2016 @ 13:50
quote:
0s.gif Op woensdag 3 augustus 2016 07:38 schreef Haushofer het volgende:

Energie oefent inderdaad net zo goed zwaartekracht uit als materie (de bron voor zwaartekracht is de energie-impuls tensor). Maar het equivalentieprincipe en E=mc2 laat zien dat de zwaartekracht tgv energiedichtheid met een factor c^2 wordt onderdrukt tov materie.

Nu vraag ik mij af of de energie van een snel draaiend vliegwiel ook een zwaartekracht effect heeft -zij het in zeer geringe mate- en hoe dat gravitatieveld er uit ziet.
Ik meen mij te herinneren dat er ooit een onderzoek in die richting is uitgevoerd door een Hongaarse natuurkundige.
Wat is hier over bekend?
Haushoferzondag 7 augustus 2016 @ 10:20
quote:
0s.gif Op zaterdag 6 augustus 2016 13:50 schreef Schonedal het volgende:

[..]

Nu vraag ik mij af of de energie van een snel draaiend vliegwiel ook een zwaartekracht effect heeft -zij het in zeer geringe mate- en hoe dat gravitatieveld er uit ziet.
Ik meen mij te herinneren dat er ooit een onderzoek in die richting is uitgevoerd door een Hongaarse natuurkundige.
Wat is hier over bekend?
Ja, dat heeft het. Het zwaartekrachtsveld oplossen voor een draaiende schijf lijkt me nogal ingewikkeld, maar misschien is het gedaan; dat zou ik moeten opzoeken. Maar je kunt het vergelijken met roterende zwarte gaten, die ten opzichte van niet-roterende zwarte gaten zgn. 'frame-dragging' uitoefenen. Dit effect is ook voor de aarde bevestigd.

Bedoel je Etvs?

https://en.wikipedia.org/wiki/Lor%C3%A1nd_E%C3%B6tv%C3%B6s
polderturkmaandag 8 augustus 2016 @ 12:04
quote:
1s.gif Op dinsdag 26 juli 2016 22:40 schreef polderturk het volgende:
Ik heb nog wel een vraag waar ik mee zit. Als 1 op de 260 sterren groot genoeg zijn om neutronensterren of zwarte gaten te worden met daaraan voorafgaand supernova explosies, dan hebben we in onze melkweg van 100 miljard sterren ongeveer 100 mld/260 = 380 miljoen sterren die een zwart gat of een pulsar kunnen worden. Als een ster van die grootte gemiddeld 10 miljoen jaar leeft, dan zouden we elk jaar 380 mln / 10 mln = 38 supernova's moeten zien. Dat zijn 3 supernova's per maand. Een supernova produceert voor een korte periode net zoveel licht als tientallen miljarden sterren. Een supernova explosie in onze eigen melkweg zouden we in de nachtelijke uren eenvoudig kunnen waarnemen. Ook zouden we andere sterrenstelsel 30 keer per jaar moeten zien oplichten.

Misschien is er een manier waarbij sterren veranderen in pulsars of zwarte gaten waarbij geen supernova explosie plaatsvindt. Of misschien is er iets anders aan de hand.

Suggesties zijn welkom.
Om nog terug te komen op het bovenstaande. Ik had professor Kip Thorne ge-emailed en ik heb een reactie gekregen. Het is wel mogelijk dat zwarte gaten gevormd worden zonder dat er een supernova plaatsvindt.
quote:
Dear professor Thorne,

Could there be a mechanism where a large star turns into a black hole or neutron star without a supernova happening? According to literature a supernova happens on average once per century per galaxy. However, according to my calculations there should be about 30 supernova's per year per galaxy. If one in 260 stars is large enough to become a supernova, then there are 100 billion / 260 = 384 million large stars in our galaxy. If these large stars burn up their fuel in 10 million years on average, then there should be 384 million / 10 million = 38 dying large stars a year in our galaxy. We do not observe 38 supernova's per year though. We only observe 1 supernova per century on average. So could there be another way for large stars to turn into black holes and neutron stars?

Kind regards,


Het antwoord:

Yes, it might be possible for a massive star to implode to form a black hole without producing a supernova explosion.

However, there is an effect that your calculations probably have overlooked: Very large mass loss in stellar winds the the late stages of stellar evolution can greatly reduce the mass of a star before it finishes burning its thermonuclear fuel.

Sincerely

Kip Thorne
Ik denk dat ik een mogelijke oorzaak heb gevonden. Wanneer de kern van een grote ster ineen stort, gaat hij veel sneller draaien. Vergelijk het met een kunstschaatser die draait en dan haar armen en been naar binnen trekt. De centrifugale krachten nemen dan toe. Als de ster gekrompen is tot een bal die alleen uit neutronen bestaat, dan ontstaat er een 'bounce' die het materiaal wegslaat. Dit is een gevolg van de sterke kernkrachten. De gravitatiekrachten zijn werkelijk enorm. Pas als de naar buiten gerichte kernkrachten samen met de naar buiten gerichte krachten die het gevolg zijn van de centrifugaal krachten groter zijn dan de enorme naar binnen gerichte zwaartekrachten, dan zal er een supernova ontstaan. Dus de kern van een ster moet hard genoeg draaien wil er een supernova ontstaan.

[ Bericht 0% gewijzigd door polderturk op 08-08-2016 12:31:20 ]
polderturkmaandag 8 augustus 2016 @ 21:21
Er bestaat iets als millisecond pulsars. Dit zijn pulsars die binnen een milliseconde om hun as draaien. Een pulsar heeft een straal van ongeveer 15 km. Laten we naar neutronen op de evenaar kijken. De omtrek van een pulsar zal 2*pi*15 = 90 km zijn. Deze afstand wordt in een duizendste seconde afgelegd. Binnen een seconde wordt een afstand van 90.000 km afgelegd. Dit is bijna 30% van de lichtsnelheid. De middelpuntzoekende krachten zullen enorm zijn. Ik verwacht dat bij het vormen van deze pulsars supernova's aan vooraf zijn gegaan. Ook zwarte gaten die heel snel draaien hebben bij het ontstaan een supernova gekend.
Haushoferdinsdag 9 augustus 2016 @ 07:58
quote:
0s.gif Op maandag 8 augustus 2016 12:04 schreef polderturk het volgende:

Ik denk dat ik een mogelijke oorzaak heb gevonden. Wanneer de kern van een grote ster ineen stort, gaat hij veel sneller draaien. Vergelijk het met een kunstschaatser die draait en dan haar armen en been naar binnen trekt. De centrifugale krachten nemen dan toe. Als de ster gekrompen is tot een bal die alleen uit neutronen bestaat, dan ontstaat er een 'bounce' die het materiaal wegslaat. Dit is een gevolg van de sterke kernkrachten.
Mijn astrofysica is een beetje roestig, maar is het niet de degeneratieve druk die deze instorting tegenhoudt en de zwaartekracht als het ware tegenhoudt? Dat is iets anders dan de sterke kernkracht.

quote:
De gravitatiekrachten zijn werkelijk enorm. Pas als de naar buiten gerichte kernkrachten samen met de naar buiten gerichte krachten die het gevolg zijn van de centrifugaal krachten groter zijn dan de enorme naar binnen gerichte zwaartekrachten, dan zal er een supernova ontstaan. Dus de kern van een ster moet hard genoeg draaien wil er een supernova ontstaan.
Een supernova ontstaat wanneer je genoeg massa hebt om de instorting 'heftig genoeg' te maken (om de degeneratieve druk te overwinnen volgens mij, maar dat zou ik moeten nakijken), ongeacht de rotatie. Jij lijkt exact het tegenovergestelde te suggereren. Een massa die gravitationeel kan instorten wordt juist stabiel gehouden wanneer deze gaat roteren.
polderturkdinsdag 9 augustus 2016 @ 10:02
quote:
0s.gif Op dinsdag 9 augustus 2016 07:58 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Mijn astrofysica is een beetje roestig, maar is het niet de degeneratieve druk die deze instorting tegenhoudt en de zwaartekracht als het ware tegenhoudt? Dat is iets anders dan de sterke kernkracht.

[..]
Ik begrijp het principe van degeneratieve druk. Vanwege het Pauli uitsluitingsprincipe kunnen twee fermionen niet dezelfde quantumstate hebben en omdat de deeltjes zeer dicht op elkaar staan, waardoor hun posities nauwkeurig bepaald zijn, moet het momentum van de deeltjes wel heel groot zijn door het onzekerheidsprincipe van Heisenberg.
quote:
Neutrons in a degenerate neutron gas are spaced much more closely than electrons in an electron-degenerate gas because the more massive neutron has a much shorter wavelength at a given energy. Typical separations are comparable with the size of the neutron and the range of the strong nuclear force and it is actually the repulsive nature of the latter at small separations that primarily supports neutron stars more massive than 0.7 solar masses (which includes all measured neutron stars). In the case of neutron stars and white dwarf stars, this is compounded by the fact that the pressures within neutron stars are much higher than those in white dwarfs. The pressure increase is caused by the fact that the compactness of a neutron star causes gravitational forces to be much higher than in a less compact body with similar mass. This results in a star with a diameter on the order of a thousandth that of a white dwarf.
https://en.wikipedia.org/(...)r#Neutron_degeneracy

De sterke nucleare krachten zijn repulsief bij zeer kleine afstanden en attractief bij iets grotere afstanden.

Dit plaatje komt je vast en zeker bekend voor:

350px-ReidPotential.jpg

quote:
Een supernova ontstaat wanneer je genoeg massa hebt om de instorting 'heftig genoeg' te maken (om de degeneratieve druk te overwinnen volgens mij, maar dat zou ik moeten nakijken), ongeacht de rotatie. Jij lijkt exact het tegenovergestelde te suggereren. Een massa die gravitationeel kan instorten wordt juist stabiel gehouden wanneer deze gaat roteren.

quote:
Within a massive, evolved star (a) the onion-layered shells of elements undergo fusion, forming an iron core (b) that reaches Chandrasekhar-mass and starts to collapse. The inner part of the core is compressed into neutrons (c), causing infalling material to bounce (d) and form an outward-propagating shock front (red). The shock starts to stall (e), but it is re-invigorated by a process that may include neutrino interaction. The surrounding material is blasted away (f), leaving only a degenerate remnant.
https://en.wikipedia.org/wiki/Supernova#Core_collapse

Stel je een stilstaande ijzeren bal voor. Laat van bovenaf een magneet op de bal vallen. Grote kans dat de magneet blijft plakken. Laat nu de bal met enorm hoge snelheid om zijn as spinnen en laat er nu een magneet op vallen. Grote kans dat de magneet weggeslagen wordt.
Haushoferwoensdag 10 augustus 2016 @ 08:14
Ik zit even wat om te neuzen, maar ik zie niet zo gauw in hoe de sterke kernkracht tussen neutronen afstotend werkt. Ik kwam online "Black holes, White Dwarfs and Neutron Stars" tegen van Shapiro en Teukolsky, maar ook daar werd het me nog niet helemaal duidelijk. Misschien dat het ergens in een boek statistische mechanica wordt uitgelegd, maar blijkbaar wordt er een effectieve potentiaal opgeschreven (de zgn. Reid-potential in jouw grafiek) voor een neutrongas en blijkt dan voorbij een bepaalde lengteschaal dat je afstoting krijgt ipv aantrekking.

Misschien dat het hier ergens in staat,

http://arxiv.org/pdf/nucl-th/0702078.pdf
polderturkwoensdag 10 augustus 2016 @ 09:28
quote:
0s.gif Op woensdag 10 augustus 2016 08:14 schreef Haushofer het volgende:
Ik zit even wat om te neuzen, maar ik zie niet zo gauw in hoe de sterke kernkracht tussen neutronen afstotend werkt. Ik kwam online "Black holes, White Dwarfs and Neutron Stars" tegen van Shapiro en Teukolsky, maar ook daar werd het me nog niet helemaal duidelijk. Misschien dat het ergens in een boek statistische mechanica wordt uitgelegd, maar blijkbaar wordt er een effectieve potentiaal opgeschreven (de zgn. Reid-potential in jouw grafiek) voor een neutrongas en blijkt dan voorbij een bepaalde lengteschaal dat je afstoting krijgt ipv aantrekking.

Misschien dat het hier ergens in staat,

http://arxiv.org/pdf/nucl-th/0702078.pdf
Deze afbeelding is afkomstig van de Ecyclopedia Brittanica site

https://www.britannica.com/science/strong-force

Scroll naar beneden naar 'additional media'.

6044-004-B2026886.jpg

1 fm is een afstand van 10^-15 meter. De afstand in een waterstofatoom tussen een proton en een electron is ongeveer 10^-11 meter. De diameter van een proton is ongeveer 0,85 fm. Volgens de afbeelding is de kernkracht afstotend bij afstanden kleiner dan 0,6 fm en aantrekkend tussen 0,6 fm en 2,5 fm. Als de afstand groter is dan 2,5 fm hebben de nucleaire krachten nauwelijks effect.

Je kan googlen naar 'nuclear potential well'.


Van de Wikipedia pagina mbt nuclear force


https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_force


The nuclear force is powerfully attractive between nucleons at distances of about 1 femtometer (fm, or 1.0 10-15 metres) between their centers, but rapidly decreases to insignificance at distances beyond about 2.5 fm. At distances less than 0.7 fm, the nuclear force becomes repulsive. This repulsive component is responsible for the physical size of nuclei, since the nucleons can come no closer than the force allows. By comparison, the size of an atom, measured in angstroms (, or 1.0 10-10 m), is five orders of magnitude larger. The nuclear force is not simple, however, since it depends on the nucleon spins, has a tensor component, and may depend on the relative momentum of the nucleons.[4]


Ik begrijp het ook niet helemaal als we naar het model van de sterke interactie kijken. Ik zou niet weten waarom dit afstotend zou werken als neutronen dichter op elkaar gedrukt zouden worden.


Nuclear_Force_anim_smaller.gif

Ik heb op een paar plaatsen gelezen dat het 'phenomenologically' bepaald is dat de kernkrachten afstotend zijn op kleine afstanden. Ik weet niet wat dat inhoudt.

Misschien is het wel een manifestatie van de degeneratieve druk. Fermionen kunnen vanwege het Pauli uitsluitingsprincipe niet dezelfde quantumstate hebben en omdat neutronen dichter bij elkaar komen wordt de positie nauwkeuriger bekend waardoor het momentum toeneemt. Dit nemen we dan waar als afstotende kernkrachten. Ik zou het niet weten in ieder geval.

[ Bericht 10% gewijzigd door polderturk op 10-08-2016 10:50:01 ]
polderturkwoensdag 10 augustus 2016 @ 13:29
Ik kan wel een poging wagen. Binnen een neutron worden er tussen quarks gluonen uitgewisseld waardoor de kleuren van de quarks veranderen (QCD)
Een neutron is 0.85 fm groot. Quarks zijn nog veel kleiner. Laten we ervanuit gaan dat quarks binnen een neutron 0.8 fm van elkaar gescheiden zijn. Op die afstand zijn de kernkrachten attractief.
Laten we naar het onzekerheidsprincipe van Heisenberg kijken. Naast de versie dx*dp>=h-bar/2 hebben we ook dE*dt >=h-bar/2. dx staat hier voor delta x. Omdat Gluonen geen massa hebben gaan ze met de snelheid van het licht. Als quarks binnen een neutron dichter bij elkaar gaan staan, dan, leggen de gluonen een kortere afstand af. Omdat de snelheid niet verandert, wordt dt dus kleiner. De gluon doet er minder lang over om van de ene quark naar de andere te gaan. Als dt kleiner wordt, dan moet dE dus groter worden. Immers dt*dE moet groter of gelijk zijn aan h-bar/2.
E=h*c/ λ
Als E groter wordt, dan wordt de golflengte λ dus kleiner
Vervolgens hebben we nog p = h / λ
Als λ kleiner wordt, dan wordt dus p (momentum) groter.
De gluonen hebben meer energie en botsen dus harder tegen de quarks aan als de quarks dichter bij elkaar komen. De afstotende kracht neemt hierdoor toe als quarks dichter bij elkaar komen.

Als je naar de interactie kijkt tussen een proton en neutron zoals in de afbeelding hierboven. Als een proton en neutron dichter bij elkaar komen, dan zullen de gluonen meer energie hebben (om de reden die ik hierboven beschreven heb). De gluon wordt omgezet in een pion. De overtollige energie wordt dan misschien omgezet in meer kinetische energie voor de pion die dan harder tegen de andere proton of neutron botst. De afstotende kracht neemt toe.

Dit is wat ik net even heb bedacht. Misschien is het wel totale onzin.
magnetronkoffiewoensdag 10 augustus 2016 @ 14:14
quote:
0s.gif Op woensdag 10 augustus 2016 13:29 schreef polderturk het volgende:
Ik kan wel een poging wagen. Binnen een neutron worden er tussen quarks gluonen uitgewisseld waardoor de kleuren van de quarks veranderen (QCD)
Een neutron is 0.85 fm groot. Quarks zijn nog veel kleiner. Laten we ervanuit gaan dat quarks binnen een neutron 0.8 fm van elkaar gescheiden zijn. Op die afstand zijn de kernkrachten attractief.
Laten we naar het onzekerheidsprincipe van Heisenberg kijken. Naast de versie dx*dp>=h-bar/2 hebben we ook dE*dt >=h-bar/2. dx staat hier voor delta x. Omdat Gluonen geen massa hebben gaan ze met de snelheid van het licht. Als quarks binnen een neutron dichter bij elkaar gaan staan, dan, leggen de gluonen een kortere afstand af. Omdat de snelheid niet verandert, wordt dt dus kleiner. De gluon doet er minder lang over om van de ene quark naar de andere te gaan. Als dt kleiner wordt, dan moet dE dus groter worden. Immers dt*dE moet groter of gelijk zijn aan h-bar/2.
E=h*c/ λ
Als E groter wordt, dan wordt de golflengte λ dus kleiner
Vervolgens hebben we nog p = h / λ
Als λ kleiner wordt, dan wordt dus p (momentum) groter.
De gluonen hebben meer energie en botsen dus harder tegen de quarks aan als de quarks dichter bij elkaar komen. De afstotende kracht neemt hierdoor toe als quarks dichter bij elkaar komen.

Als je naar de interactie kijkt tussen een proton en neutron zoals in de afbeelding hierboven. Als een proton en neutron dichter bij elkaar komen, dan zullen de gluonen meer energie hebben (om de reden die ik hierboven beschreven heb). De gluon wordt omgezet in een pion. De overtollige energie wordt dan misschien omgezet in meer kinetische energie voor de pion die dan harder tegen de andere proton of neutron botst. De afstotende kracht neemt toe.

Dit is wat ik net even heb bedacht. Misschien is het wel totale onzin.
Nou, je denkvermogen is in elk geval geen totale onzin! _O_

Heb wel 1 vraagje (even voor de duidelijkheid, mijn kennis wat formules betreft, is op 't moment nogal karig).

quote:
Immers dt*dE moet groter of gelijk zijn aan h-bar/2.
Waarom "groter of gelijk" en niet uitsluitend "gelijk"?
Kan het niet zo zijn dat het wel gelijk blijft, omdat dt*dE op het door jou aangegeven moment al groter is? Want in dat geval zouden dE en h-bar/2 wel gelijk kunnen blijven.
polderturkwoensdag 10 augustus 2016 @ 19:58
quote:
0s.gif Op woensdag 10 augustus 2016 13:29 schreef polderturk het volgende:
Ik kan wel een poging wagen. Binnen een neutron worden er tussen quarks gluonen uitgewisseld waardoor de kleuren van de quarks veranderen (QCD)
Een neutron is 0.85 fm groot. Quarks zijn nog veel kleiner. Laten we ervanuit gaan dat quarks binnen een neutron 0.8 fm van elkaar gescheiden zijn. Op die afstand zijn de kernkrachten attractief.
Laten we naar het onzekerheidsprincipe van Heisenberg kijken. Naast de versie dx*dp>=h-bar/2 hebben we ook dE*dt >=h-bar/2. dx staat hier voor delta x. Omdat Gluonen geen massa hebben gaan ze met de snelheid van het licht. Als quarks binnen een neutron dichter bij elkaar gaan staan, dan, leggen de gluonen een kortere afstand af. Omdat de snelheid niet verandert, wordt dt dus kleiner. De gluon doet er minder lang over om van de ene quark naar de andere te gaan. Als dt kleiner wordt, dan moet dE dus groter worden. Immers dt*dE moet groter of gelijk zijn aan h-bar/2.
E=h*c/ λ
Als E groter wordt, dan wordt de golflengte λ dus kleiner
Vervolgens hebben we nog p = h / λ
Als λ kleiner wordt, dan wordt dus p (momentum) groter.
De gluonen hebben meer energie en botsen dus harder tegen de quarks aan als de quarks dichter bij elkaar komen. De afstotende kracht neemt hierdoor toe als quarks dichter bij elkaar komen.

Als je naar de interactie kijkt tussen een proton en neutron zoals in de afbeelding hierboven. Als een proton en neutron dichter bij elkaar komen, dan zullen de gluonen meer energie hebben (om de reden die ik hierboven beschreven heb). De gluon wordt omgezet in een pion. De overtollige energie wordt dan misschien omgezet in meer kinetische energie voor de pion die dan harder tegen de andere proton of neutron botst. De afstotende kracht neemt toe.

Dit is wat ik net even heb bedacht. Misschien is het wel totale onzin.
Het dikgedrukte gedeelte is geen goede representatie van wat er gebeurt. Ik moet er de Feynmann diagrammen bij pakken.
Haushoferdonderdag 11 augustus 2016 @ 07:59
Ik kan je verhaal en je gebruik van het onzekerheidsprincipe niet helemaal volgen, maar je vroeg wat "fenomenologisch" betekent: het betekent "beschrijvend". Meestal zijn dit effectieve beschrijvingen, domweg omdat een fundamentele beschrijving (veel te) ingewikkeld is. In dit geval heb je te maken met een neutrongas, en ik zou niet weten hoe je zoiets met Feynmandiagrammen wilt gaan beschrijven.
Haushoferdonderdag 11 augustus 2016 @ 08:01
quote:
5s.gif Op woensdag 10 augustus 2016 14:14 schreef magnetronkoffie het volgende:
Waarom "groter of gelijk" en niet uitsluitend "gelijk"?
Kan het niet zo zijn dat het wel gelijk blijft, omdat dt*dE op het door jou aangegeven moment al groter is? Want in dat geval zouden dE en h-bar/2 wel gelijk kunnen blijven.
De onzekerheidsrelaties geven aan dat bepaalde grootheden niet tegelijkertijd met een zekere nauwkeurigheid kunnen worden beschreven, vandaar "groter of gelijk". De onzekerheid omtrent dE en dt is wat subtiel, aangezien tijd geen operator is in de kwantummechanica. Het gaat hier om de verandering van 1 standaarddeviatie gedurende een tijd dt.
polderturkdonderdag 11 augustus 2016 @ 12:15
quote:
0s.gif Op donderdag 11 augustus 2016 07:59 schreef Haushofer het volgende:
Ik kan je verhaal en je gebruik van het onzekerheidsprincipe niet helemaal volgen, maar je vroeg wat "fenomenologisch" betekent: het betekent "beschrijvend". Meestal zijn dit effectieve beschrijvingen, domweg omdat een fundamentele beschrijving (veel te) ingewikkeld is. In dit geval heb je te maken met een neutrongas, en ik zou niet weten hoe je zoiets met Feynmandiagrammen wilt gaan beschrijven.
Laten we naar onderstaande afbeelding kijken. Dit laat het proces zien waarbij een neutron omgezet wordt naar een proton, een elektron en een elektronneutrino. Een down-quark wordt omgezet in een up-quark waarbij een W- boson afgegeven wordt. Een W- boson heeft 80 keer zoveel massa als een neutron. Hoe is het mogelijk dat een deeltje een ander deeltje voortbrengt dat 80 keer zwaarder is? De energie wordt uit het vacum gehaald, maar moet wel snel worden teruggegeven. Een W- boson kan maar 3*10^-25 seconden bestaan. De W- boson moet ook voldoen aan dE*dt >= h-bar/2. Dit principe heb ik gebruikt om te laten zien dat gluonen meer energie bevatten wanneer de afstanden kleiner worden.

Beta_Negative_Decay.svg

De tekst die erbij hoort in Wikipedia

quote:
W boson decay[change | change source]

When a quark changes flavour, as it does in Beta decay, it releases a W boson. W bosons only last for 3x10-25 seconds, which is why we had not discovered them until less than half a century ago. Surprisingly, W bosons have a mass of about 80 times that of a proton (one proton weighs one atomic mass unit). Keep in mind that the neutron that it came from has almost the same weight as the proton. In the quantum world, it is not an extremely uncommon occurrence for a more massive particle to come from a less massive particle because it lasts less time than Planck's constant. (Planck's constant is simply a convenient number that falls out of the math when calculating this). After the 3x10-25 seconds has passed, a W boson decays into one electron and one neutrino. Since neutrinos rarely interact with matter, we can ignore them from now on. The electron is propelled out of the atom at a high speed. The proton that was produced by the Beta decay stays in the atom nucleus, and raises the atomic number by one
https://simple.wikipedia.org/wiki/W_and_Z_bosons

Laten we dit maar eens uitrekenen

Energie W- boson = 80 GeV = 80*10^9 * 1,6*10^-19 = 1,3*10^-8 J

dE = 1,3*10^-8 J
dt = 3*10^-25 s

dE*dt = 3,9*10^-33

h=6,63*10^-34
h-bar = h/2Pi = 1,054*10^-34

h-bar / 2 = 5,027*10^-35

Dus dE*dt >= h-bar / 2

[ Bericht 4% gewijzigd door polderturk op 11-08-2016 12:33:03 ]
polderturkdonderdag 11 augustus 2016 @ 16:39
Ik had eigenlijk dE*dt >= h-bar / 2 niet nodig. Ik kan het ook met dx*dp >= h-bar / 2
Laat ik de minimale impuls en energie van een gluon berekenen bij een afstand tussen quarks van 0,8 fm en een afstand van 0,5 fm.

dx*dp >= h-bar / 2
0,8*10^-15 * dp >= 5,027*10^-35
dp >= 5,027*10^-35 / 0,8*10^-15 = 6,3*10^-20 kg*m/s^2
p = h/λ
E=m*c^2 = m*c*c = p*c = 1,88*10^-10 J = 1,2 GeV

Nu voor een afstand van 0,4 fm
dx*dp >= h-bar / 2
0,4*10^-15 * dp >= 5,027*10^-35
dp >= 5,027*10^-35 / 0,4*10^-15 = 1,26*10^-19 kg*m/s^2
p = h/λ
E=m*c^2 = m*c*c = p*c = 3,76*10^-10 J = 2,4 GeV

Wanneer je de afstand tussen quarks halveert dan verdubbelt de minimale energie van gluonen.
Haushoferdonderdag 11 augustus 2016 @ 17:30
Ik ben niet zo'n fan van dit gebruik van de onzekerheidsrelaties omdat het nogal handwaving is, maar ik kwam toevallig vandaag wel iets tegen in de Loop Quantum Gravity literatuur, waarin ook een afstotende zwaartekrachtswerking wordt voorspeld voorbij een minimaal volume van het heelal; dit zou dan een soort "Big Bounce" geven in plaats van een Big Bang.
Haushoferdonderdag 11 augustus 2016 @ 19:28
Blijkbaar is deze afstotende wisselwerking door zgn. spin-spin interacties tussen quarks; zie sectie 16.3 van Povh, Rith et.al, Particles and Nuclei.

Lang geleden dat ik dat boek heb opengeslagen :P
polderturkdonderdag 11 augustus 2016 @ 22:13
quote:
0s.gif Op donderdag 11 augustus 2016 19:28 schreef Haushofer het volgende:
Blijkbaar is deze afstotende wisselwerking door zgn. spin-spin interacties tussen quarks; zie sectie 16.3 van Povh, Rith et.al, Particles and Nuclei.

Lang geleden dat ik dat boek heb opengeslagen :P
Ik heb de link gevonden. Ik zal het eens doornemen

https://books.google.nl/b(...)ve%20nuclear&f=false
polderturkdonderdag 22 september 2016 @ 10:36
Ik heb een nieuw stuk geschreven. Eerder had ik al aangegeven dat we per galaxy gemiddeld maar 1 supernova per eeuw waarnemen, terwijl er gemiddeld 3000 keer zoveel grote sterren tot hun einde komen. Ik had aangegeven dat wanneer een neutronster heel hard draait, de kans op een supernova groter wordt. Nu heb ik gekeken naar de massa's van de kernen van sterren. Ik heb uitgerekend bij welke massa van een kern van een ster er bij de ineenstorting een zwart gat gevormd wordt voordat er een neutronster gevormd wordt. Veel supernova worden gevormd wanneer de kern ineenstort tot een neutron ster. De ster kan niet verder ineenstorten en er ontstaat een 'bounce' die een schokgolf door de ster stuurt en de ster vernietigt. Dit had ik eerder in dit topic beschreven. Als de kern echter al een zwart gat wordt, voordat het een neutron ster wordt, dan is dit niet mogelijk. Niks kan immers aan een zwart gat ontsnappen.

super1_zpsa92k496p.jpg

super2_zpscewmcv2a.jpg
polderturkvrijdag 5 januari 2018 @ 09:58
https://www.volkskrant.nl(...)an-gedacht~a4554160/?

quote:
Obesitas in heelal: aantal sterren met overgewicht veel groter dan gedacht

Het aantal sterren in het heelal met 'overgewicht' is veel groter dan gedacht. Het gaat om sterren die dertig tot tweehonderd keer zo zwaar zijn als de zon. Die blijken 30 procent talrijker te zijn dan algemeen wordt aangenomen. En omdat de zwaarste sterren hun leven eindigen als zwart gat, moet ook het aantal zwarte gaten in het heelal aanzienlijk groter zijn dan gedacht.
polderturkvrijdag 5 januari 2018 @ 10:04
Ik heb trouwens een fout gemaakt.

Deze afbeelding geldt alleen voor de regios waarin sterren gevormd worden, en geldt niet voor alle sterren. Met de initial mass function (IMF) kan je de distributie van sterren naar massa berekenen in nevels waar sterren gevormd worden.. Ik heb een paar berekeningen gedaan en dat komt aardig overeen met de afbeelding hieronder. Ik zou mijn berekeningen aan moeten passen. In het vroegere jongere universum was de gasdichtheid groter en werden er meer grotere sterren gevormd. Het fenomeen 'direct collapse' vond toen ook vaker plaats. Het kan dus misschien nog steeds kloppen dat donkere materie vooral bestaat uit zwarte gaten, neutronsterren en witte dwergen.

star_demographic.jpg

[ Bericht 13% gewijzigd door polderturk op 05-01-2018 10:18:04 ]
polderturkvrijdag 5 januari 2018 @ 10:39
Ik had een tijdje terug ergens gelezen dat galaxies die ver weg zijn (dus jonger zijn) blauwer zijn dan galaxies die dichterbij zijn. Ik kan de link niet meer vinden. Jammer dat ik hem niet bewaard heb.

De galaxy hieronder produceert veel blauw licht. Blauw licht heeft een kortere golflengte en bevat dus meer energy. Grote sterren (zware sterren) zijn blauw en leven maar iets van 10 miljoen jaar. Dat betekent dat overal in deze galaxy er sterren gevormd worden. Sterren die maar 10 miljoen jaar leven kunnen namelijk niet ver weg zijn van hun geboorteplek. In deze blauwe galaxy worden dus ook relatief veel zwarte gaten gevormd. De sterren die het blauwe licht produceren in deze galaxy zullen over 10 miljoen jaar zwarte gaten, neutronen sterren of witte dwergen zijn geworden.

m81_colombari_1080c.jpg.
Stabielvrijdag 5 januari 2018 @ 10:45
quote:
0s.gif Op vrijdag 5 januari 2018 10:39 schreef polderturk het volgende:
Ik had een tijdje terug ergens gelezen dat galaxies die ver weg zijn (dus jonger zijn) blauwer zijn dan galaxies die dichterbij zijn. Ik kan de link niet meer vinden. Jammer dat ik hem niet bewaard heb.
Andersom dacht ik. Jonge galaxies zijn inderdaad blauw, maar staan dus dichterbij dan oude galaxies, die weer rood zijn.
Mensen_doe_rustigdonderdag 18 januari 2018 @ 12:19
quote:
0s.gif Op vrijdag 5 januari 2018 10:39 schreef polderturk het volgende:
Ik had een tijdje terug ergens gelezen dat galaxies die ver weg zijn (dus jonger zijn) blauwer zijn dan galaxies die dichterbij zijn. Ik kan de link niet meer vinden. Jammer dat ik hem niet bewaard heb.

De galaxy hieronder produceert veel blauw licht. Blauw licht heeft een kortere golflengte en bevat dus meer energy. Grote sterren (zware sterren) zijn blauw en leven maar iets van 10 miljoen jaar. Dat betekent dat overal in deze galaxy er sterren gevormd worden. Sterren die maar 10 miljoen jaar leven kunnen namelijk niet ver weg zijn van hun geboorteplek. In deze blauwe galaxy worden dus ook relatief veel zwarte gaten gevormd. De sterren die het blauwe licht produceren in deze galaxy zullen over 10 miljoen jaar zwarte gaten, neutronen sterren of witte dwergen zijn geworden.

[ afbeelding ].
Dit heet blueshift of redshift en is een gevolg van het Doppler effect. Licht van melkwegstelsels wordt vervormd omdat de melkwegstelsels van ons af of naar ons toe bewegen. De expansie van het universum heeft daar ook een hand in.

https://www.space.com/25732-redshift-blueshift.html
polderturkdonderdag 18 januari 2018 @ 12:31
quote:
0s.gif Op donderdag 18 januari 2018 12:19 schreef Mensen_doe_rustig het volgende:

[..]

Dit heet blueshift of redshift en is een gevolg van het Doppler effect. Licht van melkwegstelsels wordt vervormd omdat de melkwegstelsels van ons af of naar ons toe bewegen. De expansie van het universum heeft daar ook een hand in.

https://www.space.com/25732-redshift-blueshift.html
Dit heeft niets met rood- of blauwverschuiving te maken (galaxies die naar je toe of van je af bewegen).

In jonge galaxies worden veel sterren gevormd. Daar zitten veel grote sterren in die veel blauw licht produceren. Deze sterren leven maar heel kort, voordat ze veranderen in neutronen sterren of zwarte gaten.

https://www.space.com/1185-lonely-galaxies-blue.html
quote:
Lonely Galaxies Appear Blue

MINNEAPOLIS, MN - There are galaxies that inhabit the nearly empty deserts of space. Unexpectedly, these "void galaxies" are still forming hot, blue stars - even more than the average galaxy in the more populated regions of the universe.

Fiona Hoyle of Widener University presented the discovery of a thousand galaxies in the lonely wilds of the cosmic voids at the 206th Meeting of the American Astronomical Society last month in Minneapolis.

The voids are typically 100 million light-years across, and yet they contain only a few galaxies each. Taken together, the voids fill 40 percent of the volume of the universe, but their galaxies account for less than 5 percent of all galaxies.

"Void galaxies had been observed previously, but this is the first statistical sample," Hoyle told SPACE.com. She and her collaborators were able to identify a large population of galactic oases in the huge map provided by the Sloan Digital Sky Survey.

The researchers found that these galaxies tend to form near the edges, as opposed to the centers, of the voids - like hermits that want to remain within earshot of civilization.

But the most remarkable finding is how blue the void galaxies appear. No, this is not because they are lonely. Instead, the blue color indicates that they are still busy making stars.

Young massive stars burn hotter and therefore bluer. Over time, these bright blue stars use up their fuel and disappear, leaving only the less massive red stars to light up an old galaxy.

The implied star formation rate in the voids is higher than what is found in the average dense environment. This was not expected, since the gas supply for making stars is thought to be gravitationally swept up by higher density regions. Most theories, therefore, assume that voids would need to form galaxies early on before the gas went away.

If this is correct, then the void galaxies may be what Hoyle calls "steady Eddies" - old galaxies that have been very conservative with how many stars they made over their lifetime.

"In this case void galaxies are like people that wisely saved for retirement so that they had funds at an old age, rather than spending all their money during their youth," Hoyle said.

Hoyle and her colleagues plan to study the age of these galaxies more carefully, in hopes of deciphering just how star formation proceeded out there in the cosmic desert.
Mensen_doe_rustigdonderdag 18 januari 2018 @ 12:52
quote:
0s.gif Op donderdag 18 januari 2018 12:31 schreef polderturk het volgende:

[..]

Dit heeft niets met rood- of blauwverschuiving te maken (galaxies die naar je toe of van je af bewegen).

In jonge galaxies worden veel sterren gevormd. Daar zitten veel grote sterren in die veel blauw licht produceren. Deze sterren leven maar heel kort, voordat ze veranderen in neutronen sterren of zwarte gaten.

https://www.space.com/1185-lonely-galaxies-blue.html

[..]

Ah ok, je bedoelde individuele blauwe sterren. Je had het over licht van complete melkwegstelsels waardoor ik meteen aan redshift en blueshift dacht. Wel interessant inderdaad dat die melkwegstelsels zo actief zijn in de leegte. Zou best kunnen dat de donkere materie zo'n melkwegstelsel dicht bij elkaar houdt waardoor ze actiever zijn. Het is tegelijk fascinerend en een beetje teleurstellend dat we eigenlijk geen idee hebben wat donkere materie en donkere energie zijn. Zelfs de namen ervan zijn bewijs van onze onwetendheid. Het geeft in ieder geval duidelijk aan dat we nog lang niet alles weten wat er te leren is over het universum. Go science! *O*