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Theorie über Schwarzes Loch im Sonnensystem 08 08. 2020 14:13 #74379

Hallo zusammen, ich habe einen interessanten Artikel gelesen der eine Theorie erläutert die besagt das es Anzeichen gibt für ein schwarzes Loch im Sonnensystem. Hier der Artikel:
“Is There A Black Hole In Our Solar System?” by Will Lockett link.medium.com/yue7m16zM8

Generell bezieht sich die Theorie anscheinend darauf das die Bahnen der Objekte hinter Neptun, also Pluto, Eris, Asteroiden etc. sich seit längerer Zeit nur erklären lässt wenn es ein größeres Objekt weit draußen gibt das mindestens 5 Erdmassen schwer ist.
Bisher war auch oft von Planet 9 die Rede.
Das Problem sei aber das ein Planet von solcher Masse, also ca etwas kleiner als Uranus für uns sichtbar sein sollte aufgrund seiner Größe.

Des weiteren gibt es gebogene Lichtwellen von entfernten Sternen die auch darauf hindeuten könnten das sich ein entsprechend massereiches Objekt in unserer Sichtlinie zu manchen Sternen befindet.

Die Autoren sagen, das diese beiden Phänomene ein Anzeichen dafür sein könnte, das sich weit draußen ein Tennisball großes schwarzes Loch befindet.

Jetzt kommen die Konjungtive:
Das wäre natürlich kein klassisches schwarzes Loch als Überrest einer Sternen Explosion, aber möglicherweise ein erstes Exemplar sogenannter Priomordialer schwarzer Löcher, das nach dem Urknall entstandenen ist und von unserem Sonnensystem "eingefangen" wurde.

Denkt man das weiter, und es würde diese Priomordialen schwarzen Löcher geben in entsprechend großer Anzahl aber unscheinbar aufgrund der Größe, ließe sich eventuell die dunkle Materie durch diese erklären.

Ich finde zumindest den Gedanken interessant, das schwarze Löcher aus normaler Materie eine naheliegendere Erklärung für dunkle Materie sind, als ein bisher nicht entdecktes exotisches Teilchen. Occams Razor lässt grüßen.

Bin gespannt was eure Meinungen sind oder Argumente zu der Theorie.
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Theorie über Schwarzes Loch im Sonnensystem 08 08. 2020 16:02 #74382

Christian87 schrieb: Generell bezieht sich die Theorie anscheinend darauf das die Bahnen der Objekte hinter Neptun, also Pluto, Eris, Asteroiden etc. sich seit längerer Zeit nur erklären lässt wenn es ein größeres Objekt weit draußen gibt das mindestens 5 Erdmassen schwer ist.
Bisher war auch oft von Planet 9 die Rede.
Das Problem sei aber das ein Planet von solcher Masse, also ca etwas kleiner als Uranus für uns sichtbar sein sollte aufgrund seiner Größe.


Daher haben andere Astronomen angenommen, dass dieser hypothetische Planet 9 eine sehr exzentrische Umlaufbahn hat und sich derzeit im äußeren Teil befindet.

Christian87 schrieb: Des weiteren gibt es gebogene Lichtwellen von entfernten Sternen die auch darauf hindeuten könnten das sich ein entsprechend massereiches Objekt in unserer Sichtlinie zu manchen Sternen befindet.


Wenn man so etwas konkret gefunden hat, dann müsste man ja wissen, wo dieses angebliche Schwarze Loch ist. Dann müsste man es nur verfolgen, ob es eine Eigenbewegung aufweist - und bei entsprechender Eigenbewegung hätte man einen Nachweis.

Christian87 schrieb: Jetzt kommen die Konjungtive:
Das wäre natürlich kein klassisches schwarzes Loch als Überrest einer Sternen Explosion, aber möglicherweise ein erstes Exemplar sogenannter Priomordialer schwarzer Löcher, das nach dem Urknall entstandenen ist und von unserem Sonnensystem "eingefangen" wurde.


Selbst wenn es dieses SL gäbe, dann wäre das erstmal nur ein Beweis, dass es Uranus-große SLs gibt. Dass es sich dabei dann um ein PSL / PBL handelt, wäre nur eine Annahme.

Christian87 schrieb: Denkt man das weiter, und es würde diese Priomordialen schwarzen Löcher geben in entsprechend großer Anzahl aber unscheinbar aufgrund der Größe, ließe sich eventuell die dunkle Materie durch diese erklären.


Um alleine die DM-Masse zu erhalten, die der sichtbaren Masse unseres Sonnensystems entspricht, bräuchte es 100.000 Uranus-große SLs. Wenn wir feststellen, dass es im Sonnensystem gerade mal eines gibt, dann ist in meinen Augen klar, dass Uranus-große SLs keinen signifikanten Anteil der DM ausmachen können.


PS: Der Artikel ist im Eröffnungsbeitrag gut zusammengefasst und er ist in jedem Fall wert, diskutiert zu werden. Dass ich kein Fan dieser Hypothese bin, ist meine private Meinung.

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Theorie über Schwarzes Loch im Sonnensystem 08 08. 2020 16:13 #74383

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Christian87 schrieb: „Denkt man das weiter, und es würde diese Priomordialen schwarzen Löcher geben in entsprechend großer Anzahl aber unscheinbar aufgrund der Größe, ließe sich eventuell die dunkle Materie durch diese erklären.“

Interessanter Gedanke, den 1974 auch schon jemand anderer hatte…;)

Primordiale Schwarze Löcher & Dunkle Materie
Anfang der 1970er Jahre stellte Stephen W. Hawking als Erster die Vermutung auf, neben den durch Supernovae entstandenen Schwarzen Löchern könnte es sogenannte primordiale Schwarze Löcher geben, die sich bereits beim Urknall in Raumbereichen gebildet haben, in denen die lokale Massen- und Energiedichte genügend hoch war.
Dies hat Wissenschaftler dazu veranlasst, Hawkings Theorie von 1974 über die Existenz Primordialer Schwarzer Löcher und seine Spekulation zu berücksichtigen, dass sie einen großen Teil der schwer fassbaren Dunklen Materie ausmachen könnten.
Im April 2019 wurde eine Studie veröffentlicht, die darauf hinweist, dass diese Hypothese eine Sackgasse sein könnte. Ein internationales Forscherteam hat die vom verstorbenen Stephen Hawking spekulierte Theorie auf den bisher strengsten Test gestellt, und ihre Ergebnisse haben die Möglichkeit ausgeschlossen, dass Primordiale Schwarze Löcher, die kleiner als ein Zehntel Millimeter sind, den größten Teil der dunklen Materie ausmachen.
Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe. "Dark matter is not made up of tiny black holes."
ScienceDaily. ScienceDaily, 2 April 2019.
www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190402113042.htm

Fazit: Dunkle Materie besteht nicht aus winzigen schwarzen Löchern.

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Theorie über Schwarzes Loch im Sonnensystem 09 08. 2020 12:47 #74429

UN schrieb: die kleiner als ein Zehntel Millimeter sind,

Dieses soll allerdings tennisballgroß sein ... naja eher tischtennisballgroß. EDIT: irgendwie hatte sich bei mir die falsche Masse 3mo eingeschlichen.

Aber wie auch ClausS schon sagte, bräuchten wir statistisch ziemlich viele davon.

Die lokale Dichte der DM soll allerdings nur betragen:
(codata2019: 0,3 GeV/c²cm³ ~ 0.0075Mo/pc³)
Da genügt das kleine vielleicht für das Sonnensystem? Es soll
M = 5mo = 0,000015 Mo besitzen
den Sonnenabstand des Objektes habe ich noch nicht gefunden....gehen wir von ca
rNep = 30 AE aus, das ist dann ein Volumen von grob gerechnet c a
V = 3e-12 pc³
also viel viel mehr als erwartet, aber bei einem einzigen natürlich kein Problem. Jedenfalls wäre es wohl ausreichend, wenn jedes Sonnensystem eines hätte?

Die Dichte der Milchstraße beträgt ca
nSmil = (2,24e-51) Sterne/m³ .. da komme ich jetzt auf eine Massendichte von (EDIT: oops)
ρPBH = 5mo·pc³nS/Mo = 1.965e+24 kg/pc³ = 9.88e-7 Mo/pc³

Also ein bisschen wenig, aber zwischen den Sternen können ja auch noch ein paar herumflitzen oder einfach weiter draußen im Sonnensystem.

puhh, Zahlenwirrwar, nun sollte es stimmen.

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Theorie über Schwarzes Loch im Sonnensystem 10 08. 2020 09:08 #74470

So nahe hätten wir Strahlung auch von kleinsten Mengen Materie die akkreditiert wird gemessen .

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Theorie über Schwarzes Loch im Sonnensystem 10 08. 2020 11:19 #74471

Ich habe nun das Originalpaper in Ruhe gelesen, es ist vorbildlich geschrieben, ein wahrer Genuss.

Jedes neue Symbol wird bezeichnet und wenn nötig definiert.

Die Gleichungen enthalten sowohl die konkrete Lösung wie die allgemeine Formel wie die eingesetzten Werte:
Jede Klammer hinter dem Ergebnis ist ein Bruch aus Variable und eingesetztem Wert, ähnlich wie eine "zugeschnittene Gleichung".

Der Stil ist einfach, stringent, übersichtlich, explizit, prägnant, kurz und knapp. Und der Inhalt ist virtuos, kreativ, phantasievoll.

Das Hauptgewicht des Artikels liegt allerdings auf der Detektierbarkeit, was eher eine praktische Frage ist, die nur mit Unterstellungen auskommt, da vorrangig DM diskutiert wird. Denn es wird davon ausgegangen, dass derartige PBH (premordiale SL) nur einen Bruchteil der DM ("fraction" fPBHPBHDM ≪ 0,1) darstellen und sich um diese PBH ein Halo aus DM bildet. Warum normale Materie nicht als Detektor dienen soll, wird nicht erklärt sondern die Hoffnung auf die DM gelegt, es geht dabei vermutlich um die geringe Dichte. Wieso allerdings gerade DM einen Blitz erzeugen soll, wird nicht erklärt. Ich hätte gerade dies für die DM wegen der allgemein angenommenen Eigenschaften der DM für eher unwahrscheinlich gehalten.

Für mich sind viele mir neue Formeln mit Abschätzungen (zB Halodichteverteilung) von Interesse, sowie viele Datenabschätzungen.

Hinsichtlich des Anteils der PBH an der DM wird auf andere Veröffentlichungen verwiesen. Ich komme da mit meiner Abschätzung im vorigen Post zu einem ähnlichen Ergebnis, auch wenn man die leicht anderen Daten im Artikel zugrunde legt (M ~ 10mo), was ja nur ein Faktor 2 wäre.

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Theorie über Schwarzes Loch im Sonnensystem 10 08. 2020 21:24 #74494

Leider ist der Artikel wohl nicht frei zugänglich.
Dazu passt aber vielleicht: arxiv.org/pdf/1804.07731.pdf

Können Planckobjekte, mit einfacher Wechselwirkung bei Berührung, diskrete Erweiterungen der Standardphysik vereinfachen?

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Können Planckobjekte, mit einfacher Wechselwirkung bei Berührung, diskrete Erweiterungen der Standardphysik vereinfachen?

Theorie über Schwarzes Loch im Sonnensystem 10 08. 2020 22:49 #74497

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Hier der Link zur frei zugänglichen Originalarbeit…

What if Planet 9 is a Primordial Black Hole?
Jakub Scholtz, James Unwin
Phys. Rev. Lett. 125, 051103 (2020)
arxiv.org/pdf/1909.11090.pdf

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