Vores univers består af ubegribeligt mange dele: Sorte huller, neutronstjerner, stjerner og planeter for at nævne et par stykker.
I mange hundrede år har genier brudt deres hjerne med at prøve at forstå de processer, der foregår ude i rummet, fordi de håber at komme tættere på svarene på nogle af livets essentielle spørgsmål. Hvor kommer vi fra, hvordan blev vi til, og findes der mon andre som os derude?
En af de ting, som har optaget forskerne allermest, er galaksehobe. Ud over at være spændende i sig selv, er galaksehobe universets største byggesten og derfor en central del i vores overordnede forståelse af universet.
Nu har en forskergruppe fra Dark Cosmology Centre fra Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet gjort os lidt klogere på et af de store mysterier for galaksehobe – hvordan det kan være, at gassen i galaksehobe altid ligger på samme måde.
Perturbation defineres som ’en mindre, forstyrrende effekt i et fysisk system i ligevægt’. På Dark Cosmology Centre laver man kunstige modeller af den perturbation, der naturligt sker i en galaksehob, når galakserne kolliderer ved dens dannelse.
Svaret kan fortælle en masse om, hvorfor galaksehobe ser ud, som de gør, og hvordan en galaksehob opfører sig, når den bliver dannet. I sidste ende kan det gøre os klogere på, hvad der skete, da vores egen galaksehob blev til. Som altid leder svarene på universets helt store spørgsmål altså tilbage til os selv.
Indtil nu har man troet, at fordelingen af gasserne var tilfældig, men det er langt fra tilfældet, viser resultaterne fra den danske forskergruppe.
Man har længe vidst, at gassen i mellem galakserne i en hob, den intergalaktiske gas, i alle kendte hobe ligger på en bestemt måde. Men det er første gang, at nogen påviser, at dette ikke skyldes rent tilfælde, eller blot er et resultat af, hvornår gasserne kom til.
Den danske forskergruppe har fundet ud af, at der er stor orden i fordelingen af den ’intergalaktiske gas’, og hvis man skubber den ud af sin form, vil den falde tilbage på plads af sig selv. Denne form viser sig ved, at gassen lægger sig tættere inde i midten af galaksehoben og blive mere og mere diffus i det yderste af hoben.
Det svarer i meget forsimplet forstand til en glaskugle med en masse lag sand i forskellige farver. Hvis du ryster kuglen, så meget du kan, falder sandet alligevel tilbage i nøjagtig samme formation som før.
»Gassen lader simpelthen til at foretrække at opføre sig på én helt bestemt måde. Denne nye viden betyder, at vi er et skridt på vejen til bedre at forstå de fysiske regler, der gælder for gassen i en galaksehob. Den kan blandt andet hjælpe os med nemmere at bestemme massen af en galaksehob,« siger astrofysiker Diana Juncher fra Dark Cosmology Centre, som blandt andre står bag de nye resultater.
Forskergruppens videnskabelige artikel er stadig til gennemsyn, men har fået positivt feedback indtil videre. Diana Juncher har desuden skrevet speciale om emnet, som du kan se nederst i artiklen under 'videnskabelige kilder'.
I en galaksehob har gassen et kraftigt tryk, som presser gassen udad. Samtidig har hoben et kraftigt tyngdefelt, som trækker gassen indad. Gassen bliver altså både trykket indad og hevet udad på samme tid og er på den måde i balance med sig selv.
Imellem galakserne ligger den ’intergalaktiske gas’, som udgør cirka 15 procent af alt stoffet i hoben. Gassen udsender røntgenstråling, fordi den er mellem 10 og 100 millioner grader varm, og kan derfor ses med røntgenobservationer. Den intergalaktiske gas består hovedsagligt af brint, og man regner med, at den er blevet opvarmet pga. kollisioner mellem galakserne i hoben.
Forskerne fandt ud af, at hvis gassen bliver bragt ud af den balance – som da du rystede din glaskugle før – vil den meget hurtigt falde tilbage i nøjagtig samme form, som den var før.
For at undersøge dette havde forskerne brug for en galaksehob. Men da sådan nogle er ret svære at få fat på, var de nødt til at lave computersimulerede hobe med tusindvis af galakser i sig. Vores egen galaksehob er for lille til at simulere til den slags forsøg, fordi den ’kun’ har 30 galakser i sig.
Forskerne bragte de mange forskellige computersimulerede galaksehobe ganske lidt ud af balance, dog ikke ved at ryste en glaskugle, men ved at ’perturbere’ gassen. Det betyder, at de først øgede tyngdekraften, så dens træk i gassen var større end gassens tryk udad, og derefter mindskede de tyngdekraften, så dens træk i gassen var mindre end gassens tryk udad.
På en måde kan man forestille sig, at galaksehoben stod og pulserede, mens dette stod på. Først trak den sig en anelse sammen, og dernæst pustede den sig en smule op.
Vores egen galaksehob bliver kaldt for ’Den lokale gruppe’ og er domineret af tre større galakser, hvor Mælkevejen er en af dem. Den lokale gruppe er meget lille set med astrofysiske briller: Den har cirka 30 galakser i sig.
Uanset hvordan forskerne perturberede de computersimulerede galaksehobe, viste det sig, at de alle placerede sig i samme form med den tætteste mængde af gas i midten af hoben. Denne form kalder forskerne for en ’attraktor’, fordi det er den, gassen helst vil ligge i.
Det viste forskergruppen, at der måtte være mere end tilfældigheder på spil i fordelingen af den intergalaktiske gas.
I den computersimulerede virkelighed tager det kun få uger at køre en perturbation, som den forskergruppen har gjort, hvor de har vekslet mellem øget og mindsket tyngdekraft 40 gange. I den virkelige verden ville hver af de 40 gange svare til omkring en milliard år – altså sammenlagt 40 milliarder år.
På den måde er forsøget faktisk en slags forudsigelse af virkeligheden. Sammenlignet med de computersimulerede hobe er universet nemlig stadig en ung størrelse med sine knap 13,7 milliarder år på bagen.
Virgohoben, som ligger i stjernebilledet Jomfruen, er vores tætteste større galaksehob. Den har mere end 2.000 galakser i sig. Hoben er cirka 50 millioner lysår væk og har en diameter på omtrent ni millioner lysår. I midten af Virgohoben findes tre kæmpe galakser, der hver vejer lige så meget som hele vores lokale galaksehob.
»Selvom galaksehobene i universet er unge og derfor endnu ikke er blevet perturberet ligeså meget som vores simuleringer endnu, så bekræfter observationer, at formen på gasserne i hobenes indre del – som er blevet perturberet mest – stemmer overens med den form, vi har fundet frem til,« siger Diana Juncher.
Selvom der allerede findes metoder til at udregne massen på en galaksehob, kan opdagelsen af ’attraktoren’ i intergalaktisk gas være med til at gøre livet betydeligt nemmere for de mennesker, der arbejder med at bestemme hobenes masser.
»Ligningen for at udregne massen på en galaksehob findes allerede, men nu ved vi, at der er en regel for, hvor gassen placerer sig. Derfor kan vi lave en ligning, som afhænger direkte af, hvad du kan observere, hvilket sparer os for en masse besvær,« siger Diana Juncher.
Gruppens forsøg med simulerede galaksehobe fortsætter, og fremover vil de forsøge at lave endnu mere realistiske perturbationer af den intergalaktiske gas.
»Galaksehobene er vigtige for vores forståelse af universet, blandt andet fordi de hjælper os til at bestemme, hvor meget normalt stof og hvor meget mørkt stof og mørk energi, der findes derude. De er simpelthen universets største byggesten.«
Pioneer er en fluelort i den store sammenhæng
Naturvidenskaben skal være uafhængig af hvad folk flest tror.
Jeg vil mene at du i samtlige artikler som omhandler emnet Pioneer anomalien, og den lidt provokerende overskrift at den er opklaret, - da finder du også fysiker som absolut ikke er enige.
For eksempel denne fra de artikler du selv linkede til.
Other physicists are more combative. “Heat? That’s simply not the right explanation. They are wrong,” commented Johan Masreliez, an independent researcher in Washington who supports the expanding spacetime model of cosmology, for which it is crucial that the value of the Pioneer anomaly equals c times H. “But then I’m biased,” he added.
Muligheden for varmeudslip som årsag har været kendt i årtier, alligevel så er der opstået et hav af teorier, - ganske enkelt fordi der er mange der mener noget andet.
Det korte og lange er at dette fænomen tilsyneladende ser ud til at være i strid med grundliggende viden vi har, - derfor er det jo egentlig let at ”sælge” en jordnær forklaring.
Derved siger jeg ikke at der ikke kan være "noget" om snakken. Sandheden er at vi VED det IKKE.
Vi vil meget snart opdage at bevægelse i rummet (ved høje hastigheder uden acceleration) ikke er uden modstand. Rent matematisk burde vi for længst have accepteret dette. - Der er INGEN grund til at tro noget andet.
Der er INTET der viser noget andet. - Selv Jordens og Månens bane ER også påvirket,.
Men hemmeligheden er at alle bane-anomalier opstår kun periodevise, og udligner derefter selv , hvorefter de opstår på ny.
Alle kredsløb påvirkes, - jo større de er, - jo er større er udslaget.
Tænk på at istiderne.
For blot 2,5 millioner år siden eksisterede de slet ikke, derefter varede de omtrent 40,000 år . Dette er ikke længe siden, næsten bare i går.
Det er en absolut gåde, hvorved vores diskussion om Pioneer anomalien, dit eller dat, - kommer til at ligne en fluelort.
Helt ærligt Kim, barber lige den ged med istiderne ned. Jeg mener hvad pokker bilder jordens bane sig ind, - det må vel være den vi skal klandre ikke ? – eller har du en bedre ide ?
Så snakkes vi igen om Pioneer, - i mellemtiden har du så måske fået brillerne med det store perspektiv på.
Du kan også bare lukke øjnene eller se den anden vej, - og mene at alle der ikke har gået 17 år på universitetet, burde holde deres mund.
På den anden side, det jeg står for, er da gået hen og blevet en større demontering af lidt rigelig meget, men ikke noget som helst, - som kan betegnes som sikker viden.
Jeg har intet ønske om at demontere relativitetsteorien, eller noget som helst andet som er sikker viden, - jeg prøver bare at forstå tingene i en sammenhæng. Er der noget der ikke passer, ja så passer det ikke ind.
Selvom jeg har kommet til en del fejl-konklusioner nu og da, har jeg holdt fast i bare en lille ting, og det er at det må være muligt at komme frem til en spontan forståelse af rummets natur, - en forståelse (uanset hvor abstrakt den måtte være) der både tillader at forstå den Newtoniske massetiltrækning og HVAD DET EGENTLIG ER og samtidig rummet krumning og HVAD DET EGENTLIG ER, - i et hug.
Hvilket vil sige at rummet må have en form for elastisk densitet. Dette er den røde tråd.
Du kan muligvis ikke se den når du læser det jeg skriver, men den er der hele tiden. – Det er denne forbistrede lille tråd som er skyld i at jeg for eksempel er nød til at hive Mørkt Stof , og Mørkt Energi over bord, og helt uden at jeg ville det, og til trods for at jeg længe fuldt og fast troede på BigBang, præcist som vi får det serveret, - så måtte denne version også finde sig i en kraftig modificering.
Det eneste sted alt dette kan bevises, er lige over vores hoveder, - Månen gemmer på hemmeligheden. – Det ser du bla i videoen. Den dag vi forstår hvor langt ud vi er kommet, - blot på grund af en fejlforståelse at den relativistiske modstand, - og samtidig indser at konceptet, ”den kosmologiske rødforskydning” – er en ren menneskelig fantasi opfindelse, - da er vi kommet ufattelig langt.
Den dag vil vi se hvor latterlig konceptet ”mørkt stof” var. Det er også det denne tråd (indirekte) handler om, selvom du måske ikke lige så det i starten.
Jeg skal love dig for det hele en dag ramler sammen om ørerne på dig.
http://www.youtube.com/watch?v=NFmXYojzWAo
Kim, - Kunne du skyde noget ned havde du gjort det
Men du har som regel kun autoritære trosbekendelser at gøre godt med..
Jeg mener det er jo kun i mødet med disse at vi er uenige.
Jeg har været i artilleriet, - så det er nok bedst du graver dig ned.
"The rest is silence"
Nej Bjarne jeg ønsker ikke at spilde mere af min tid på at diskutere med dig. Mit indlæg var blot skrevet for at gøre de øvrige læsere opmærksom på at de ikke skulle spilde deres tid på dine hjemmestrikkede ideer – ideer det blot vil tage ganske få minutter at skyde ned.
I øvrigt så skal denne tråd ikke udvikle sig til en meningsløs debat med dig og dine sære ideer i hovedrollen.
Jeg har redegjort for de resultater forskerne er noget fremtil vedr. Pioneer inkl. dokumentation - dokumentation som understreger at dine ideer ikke er brugbare.
- "The rest is silence".
Pioneer uden hokus-pokus - Einstein Rocks!!
Nu kan jeg se at Bjarne igen slår til med sine hjemmestrikkede ideer og han har brygget en ide sammen omkring hans sære begreb: ”relativistiske modstand” og skulle man dykke ned i det uvidenskabelige rod vil man kunne læse at med ”relativistiske modstand” kan man nu forklarer Pioneer anomalierne – lad mig gøre det enkelt og fortælle at det problem er løst for længst uden hjemmestrikket hokus-pokus.
For næsten et år siden skrev Steen Hansen og jeg en række indlæg der redegør hvorfor Pioneer sonderne opfører sig som de gør:
Det har længe været et problem, at vi ikke har kunnet forstå den observerede acceleration af Pioneer 10 og 11. Stort set alle har forsøgt at lave en model der kunne forklare det - oftest med spændende ny fysik (og til tider med elementer på grænsen til overensstemmelse med andre observationer).
Jeg har lige (ganske kort) læst den nyeste analyse af termiske egenskaber ved disse rumskibe, og det lader til at accelerationen (anomalien) er hvad man skulle forvente, når bare man inkluderer tilstrækkelig mange detaljer om rumskibene.
For at gøre en lang historie kort, det lader til at Pioneer anomalierne ikke er et problem. Gravitation opfører sig "trivielt".
I december 2010 kunne man læse en artikel om at man muligvis have løst Pioneer problemet og at løsningen endda havde været kendt i en del år (2002) – men grundet bl.a. sjuskede undersøgelser – mangelfulde data samt en kultagtigt stemning blandt visse forskere der virkede som de var mere interesseret i at vedligeholde mysteriet end at løse problemet – så kom der ikke rigtigt nogle gennembrud i forsøgene på at løse problemet.
Men det korte af det lange så skal man kikke på Pioneer selv og dens opbygning og ikke lede efter fejl hos Einstein eller mystiske kræfter der påvirker dens færden.
Pioneer har sin egen atomreaktor ombord og den genererede da den var på toppen ca. 2.500 joule af termisk energi pr. sekund – noget af varmen bruges til elektronikken resten - og der var åbenbart en del - fes lige ud i rummet. Grundet opbygningen af Pioneer resulterede det i en ubalanceret rekylkraft rettet bagud – hvilket er årsagen til at Pioneer accelerer – bare en ubalance på 5% af strålevarmen i en retning er nok til at redegør for Pioneer anomalien.
"In this study we have established a new method to model reflections of the Pioneer spacecraft thermal radiation with an increased accuracy, while maintaining the desired simplicity and computational speed of the approach previously proposed. This new tool allows for a successful modeling of the most important features of the Pioneer spacecraft concerning thermal effects and its impact on the resulting acceleration.
The developed method, based on Phong shading, provides results that generally confirm those previously obtained in Refs. [13, 14]: the acceleration arising from thermal radiation effects has a similar order of magnitude to the constant anomalous acceleration reported in Ref. [2]. We believe that the chosen approach is most adequate for the study of this particular problem, taking into account all its specific characteristics. Moreover, this Phong shading method is well suited for future studies of radiation momentum transfer in other spacecraft. The main difficulty in dealing with this problem has always been the lack of sufficient and reliable information for a detailed engineering modeling of the spacecraft, which justified a large number of reasonable hypotheses.
We have achieved to overcome this caveat through a parametric analysis that takes into account a wide range of different scenarios. This strategy allows us to present a range of probable values for the thermal effects, which appears to be compatible with the signature of the Pioneer anomalous acceleration.
With the results presented here it becomes increasingly apparent that, unless new data arises, the puzzle of the anomalous acceleration of the Pioneer probes can finally be put to rest."
http://arxiv.org/abs/1103.5222
Mere om Pioneer:
http://www.popsci.com/pioneeranomaly
http://www.centauri-dreams.org/?p=17427
Så ingen mystik der kræver besynderlige og sære hjemmestrikkede ideer – alt er som det skal være og problemet er løst uden at vi skal lave om på Einsteins teorier.
Og som en ekstra bonus får vi lige Universets udvidelse på plads:
“shows that the Pioneer anomaly is the local evidence for an expanding universe. In other words, its value is a direct measure of the Hubble constant while its sign shows the expanding behavior of the dynamics of the universe……..
……It should be kept in mind that the detected anomalous blueshift in the signals received from the spacecraft is not due to the sun, the spacecraft and/or their relative motions. Its value is completely determined by the current value of the Hubble parameter and its sign is an indication of whether the universe is expanding or contracting. We would detect it as an anomalous redshift, interpreted as an acceleration, if the universe would contract.”
http://arxiv.org/abs/1201.3889
Så skulle den ged være barberet og videnskaben vinder igen - Einstein Rocks!!!
Videnskab dk skrev
Videnskab dk skrev
I en galaksehob har gassen et kraftigt tryk, som presser gassen udad. Samtidig har hoben et kraftigt tyngdefelt, som trækker gassen indad. Gassen bliver altså både trykket indad og hevet udad på samme tid og er på den måde i balance med sig selv.
Bjarne skrev
Det eneste der er galt her er at 90 % af tyngdekraften er ”Ad hoc” tyngdekraft, - (såkaldt mørkt stof) som endnu ikke er underbygget ved den videnskabelige metode.
Selvom vi for 100 år siden blev klar over at der kræves mere og mere energi for at opnå en relativ mindre og mindre hastighedstilvækst, - så kobles dette selv i dag lidt overfladisk til den allerede kendte Inerti lære.
Men relativistisk modstand mod bevægelse er noget helt andet, som folk flest også godt ved når de får tænkt sig om.
Hertil kommer så troen på at den relativistiske modstand ”sikkert nok” kun gjaldt i acceleration-fasen, ikke fordi at dette var sikker viden, men fordi sådan så verden jo nok ud en gang for længe siden.
Men kun lige indtil rumsonder (en hel del) ikke fulgte de baner de ”skulle” – som hverken galakser og galsksehobe jo heller ikke gør.
Mon Jorden gør, - eller månen?
Hvad med istiderne, de passer jo ikke helt med Milankovitz vel ?
Der ser ud til at selv Jorden godt kunne bruge lidt mere periodevis excentricitet ikke sandt?
Det er marginaler vi taler om i små kredsløb, men i et stort perspektiv ændrer dette sig til noget af en hel anden dimension.
Vi skal tænke alt det her helt forfra, - begynd med denne min sidste video om emnet. Skru op for højtalerne og bass'en.
http://www.youtube.com/watch?v=NFmXYojzWAo
re: elusive
Hej Kim,
"The mass of the gas and the dark matter particlesare thus the same, namely 10^9M⊙."
Yep, point taken! Jeg er ganske enig - jeg stoler aldrig mere på computer simulering, end hvor langt jeg kan kaste en komputer :-)
Venligst,
Steen H.
elusive
"10^15M⊙ of which 10% is gas and 90% is dark matter. They are described by 1 million particles of which 10% represent the gas and 90% represent the dark matter.
The mass of the gas and the dark matter particlesare thus the same, namely 10^9M⊙."
Nu ser det ud til at vi kommer et skridt nærmere på det ”elusive” dark matter – glæder mig til at læse Johns papir i aften.
Re: Masseprofilen bestemt eksperimentelt
Hej Niels B,
Du skriver "I skriver "one can therefore extract the mass profile directly from the X-ray intensity profile."
Betyder det at I planlægger at sammenligne en masseprofil opnået med X-Ray med en der kan komme fra gravitionel linse-effekt?"
Ja, det var ideen. Nu er der en god ting og en dårlig ting. Først den dårlige. Vi har i mellemtiden opdaget (gennem andre numeriske simuleringer, inden for de sidste par uger), at det tager tid at komme hen til attraktoren, og at denne tid øjensynligt er så lang, at når vi kigger på rigtig data (som vi gør lige nu) så ser vi klare afvigelser ved de hobe der for nyligt har undergået en merger - når man rører rundt i suppen, så ligger den ikke stille ....
Ok, og nu det gode. Man man godt måle den totale masse fra Røntgen stråling allerede nu. Og denne målte masse kan vi så sammenligne med målingerne fra linse teknikken (præcis som du foreslår). Problemet har (de sidste 3-5 år) været, at vi ikke ved, om strukturen tilfældigvis er cigar-formet eller lettere pandekage formet langs synsvinklen. Det har gjort, at vi over de sidste år har haft omkring en faktor 2 usikkerhed i linse massen. Det gode er, at vi lige har opdaget hvordan man kan komme udenom dette problem. En af vores smarte phd studerende, Johan Samsing, har faktisk publiceret denne metode i januar iår, og nu er han ved at prøve at benytte teknikken på rigtig data. Du kan se hans (lidt tekniske) publikation her
http://arxiv.org/abs/1201.5591
Og så håber vi at han får kørt noget rigtig data igennem det maskineri han har sat op. Så forhåbentlig kan Johan komme med et klart svar på dit spørgsmål om 6-12 måneder :-)
Venligst,
Steen H.
Kim skrev.Det er meget
Kim skrev.
Det er meget muligt at du ønsker den slags software Bjarne - men det er ikke relevant i denne tråd.
Bjarne
Nahh man skal aldrig sige aldrig. Den her gas opfører den sig som den "skal" ?
(Det er der i hvert fald så meget andet der ikke gør)
Masseprofilen bestemt eksperimentelt
Spændende Steen
I skriver "one can therefore extract the mass profile directly from the X-ray intensity profile."
Betyder det at I planlægger at sammenligne en masseprofil opnået med X-Ray med en der kan komme fra gravitionel linse-effekt?
I så fald vil Dark Matter hypotesen se lysere ud.
re: Månens Apogee / Perigee
Det er meget muligt at du ønsker den slags software Bjarne - men det er ikke relevant i denne tråd.
Månens Apogee / Perigee
Jeg ønsker at beregne månens bane og specielt se om beregninger at radius til Månens periodevise pærigee og apogee passer nøjagtig med de målinger der er foretaget via LLR (Lunar Laser Ranging) .
Jeg er ikke i tvivl om at man har 100 % styr på størrelsen af Månens bane og at denne bliver større med tiden.
Men jeg har mistanke til at der kan være en periodevis anomali i afstandens til Månens Perigee / Apogee, som periodevis bygger op og derefter igen udligner.
Er der nogen der kan hjælpe med information om hvorvidt der allerede findes software / programmer som allerede er klar til at foretaget sådanne beregninger, - eller skal man selv gang med at programmere.
Hvad er egentlig "tryk" ?
Der er relativt mange partikler indeholdt i et relativt lille volumen.
(men ikke så mange at tyngdekraften fra deres samlede masse holder dem samlet)
"Trykket" er så dét at de automatisk vil spredes - fylde mere, tyndere suppe.
Hvorfor - Er det simpelthen deres "temperatur" ?
- De enkelte partikler fiser "rundt" - i rette linjer, som fører væk fra centrum.
Eller er der andre faktorer involveret ?
Spekulativt:
Er dette "overtryk" = "ekspansion" (som Big Bang - og nu: Mørk Energi) ?
Altså: Kan trykket blive SÅ stort at det overruler selv tyngdekraften !?!
= et sort hul kan foræde sig - og pludselig eksplodere (ekspandere) !!!
resultaterne er nu publiceret
og kan findes her
http://arxiv.org/abs/1202.4457
venligst,
steen h
Det er selvfølgelig OK
:-)
re: Du tager ikke stilling til mit spørgsmål ?
Stil dit spørgsmål til en journalist - jeg kan og vil ikke forholde mig yderligere til hvordan de formulere sig i en artikel.
Du tager ikke stilling til mit spørgsmål ?
Hvorfor angive en temperatur, som ikke kan relateres til almindelige angivelser i stedet for et energiindhold i f. eks. KJ ?
Jeg synes ikke at det er SÅ stort et problem at man taler om "beboelige" planeter - defineret som "planeter hvor vand kan forekomme i flydende form". Man kan jo senere i en tekst angive at stråling gør "liv som vi kender det" umuligt.
At årets længde og tyngdekraftens størrelse kan have betydning for livsformer er klart, men der er vel ikke et krav om at et år skal bestå af et givet antal "jord-sekunder" eller at der ikke kan være eksempelvis bakterielt liv på en planet med en anden tyngdekraft end 1g ?
Indlæg slettet
Flere indlæg i denne kommentartråd er blevet slettet.
Hold tonen.
Redaktionen
re:Kosmiske "stråler"
John,
Man skulle måske skelne imellem grundstoffernes elektromagnetiske egenskaber og hvad der sker når disse afgiver stråling ved diverse formationsprocesser.
Jeg er ikke enig med dig om det med "Den resterende 0,1% er egentlig (dvs. elektromagnetisk) stråling, nemlig gammafotoner" -
Fra - http://en.wikipedia.org/wiki/Light - Light or visible light is electromagnetic radiation that is visible to the human eye, and is responsible for the sense of sight.
AD: Det synlige lys er naturligvis også elektromagnetisk. Det er ikke kun gammastråling.
Fra - http://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_radiation - Electromagnetic radiation (EM radiation or EMR) is a form of energy emitted and absorbed by charged particles, which exhibits wave-like behavior as it travels through space.
The electromagnetic spectrum extends from low frequencies used for modern radio communication to gamma radiation at the short-wavelength (high-frequency) end, thereby covering wavelengths from thousands of kilometres down to a fraction of the size of an atom.
AD: Al elektromagnetisk aktivitet kan både tilskrives det mindste som det største. og i større eller mindre udladninger. Vi observerer kun fysisk i det synlige spektrum - men alt det andet er der jo selv om vi ikke ser det.
Alt er elektromagnetisk - selv de mindste byggestene i et atom, apropos denne artikels emne.
re: Ville det ikke være fornuftigere (?)
Problemet er at ikke alle ved ret meget om Kelvin og eftersom de fleste af den type artikler skrives af journalister med et begrænset kendskab til emnet – i det mindste dem fra dagspressen ;) – og at selve artiklerne er rettet mod alm. mennesker der har et set-på-Discovery forhold til emnet – så derfor forfattes artiklerne i en let og ofte sensationspræget tone der ofte har fokus på om den er beboelig eller ej – og her igen har nogle journalister et temmelig løsagtigt forhold til begrebet ”beboelig” lidt som ejendomsmægleres forhold til ”et stenkast”.
Når man er kommet forbi overskriften og begynder at analysere på de data man kan grave ud af brødteksten – så viser det ofte af den nye sensationelle beboelige planet som kun ligger et stenkast fra sin stjerne – og at et stenkast rent faktisk er en stenkast eftersom den flere gange om året – som for øvrigt kun er på 45 dage – bliver badet i stråling fra den lokale sol - har en tyngdekraft der er dobbelt så stor vores – bunden rotation – og det der muligvis kan bebos er et ganske smalt bælte på 3-400 km og kun for korte perioder af hårdfører baktusser.
Ville det ikke være fornuftigere (?)
At sige/skrive at den intergalaktiske gas har et energi-indhold på xx KJ i stedet for xx Grader Celcius ?
Når man finder en beboelig exoplanet og fortæller at gennemsnits (døgn) temperaturen er 25 grader C, kan det jo ikke nytte noget at sige - nåh, men atmosfæren er så tynd at det føles som -130 grader ?
Kosmiske Giraffer
John:"Som det ofte sker indenfor astronomi og astrofysik, fik kosmiske "stråler" navn umiddelbart efter opdagelsen, dvs. inden man var klar over, hvad de faktisk bestod af."
Sådan er det med navne – f.eks. romerne troede at en giraf var en blanding mellem en leopard og en kamel og kalde den for en Camelopardalis og da videnskaben så skulle finde på et navn forsatte de med at bruge det navn selvom de viste bedre: Giraffa camelopardalis – I øvrigt er Giraffen mere i famille med okapien - men det var vist et sidespring ;)
Kosmiske "stråler"
Ca. 99,9% af alle kosmiske "stråler" består af atomer og atomkerner, protoner, neutroner og elektroner. Den resterende 0,1% er egentlig (dvs. elektromagnetisk) stråling, nemlig gammafotoner.
Som det ofte sker indenfor astronomi og astrofysik, fik kosmiske "stråler" navn umiddelbart efter opdagelsen, dvs. inden man var klar over, hvad de faktisk bestod af.
Re: Jeg er "helt væk" ? ? ?
Kære Kim M,
Det er helt korrekt, at gassen i en galaksehob, altså den intergalaktiske gas, har en temperatur på 10 til 100 millioner grader.
Det kan man måle, fordi man ser på spektret fra de fotoner der kommer ned til os. Dette spektrum viser os, at gassen har opnået termisk ligevægt.
Denne gas er i ligevægt (altså termisk ligevægt) fordi tiden mellem kollisioner mellem individuelle partikler er langt mindre end galakse hobens alder. Temperatur er derfor veldefineret i gassen i en galaksehob.
Gassen har opnået denne temperatur fordi den er faldet ind i det dybe gravitationelle potentiale af galakse hoben. Når gassen falder ind, bliver den først varmet meget op (lige mens den rammer den gas der allerede ligger derinde) og derefter falder temperaturen "ned" til 100 millioner grader, som meget præcist svarer til det potentiale hvor gassen ender.
Gassen ender derfor hurtigt (over ca 100 millioner år) i trykligevægt med omgivelserne.
Venligst,
Steen H.
PS: der er over de sidste par år skrevet adskillige artikler der beskæftiger sig med de små detaljer (fordi der tidligere var problemer, fordi man målte en temperatur der var omkring 20% "forkert"), men det har man efterhånden forstået. Jeg har selv publiceret flere videnskabelige artikler præcis om dette over de sidste par år.
Man bliver ikke solbrændt af kosmisk stråling
Ivar: "Ja, og det er derfor vi heller ikke bliver solbrændt, ikke Kim?"
Kosmisk stråling er ikke lys, men elektrisk ladede partikler, der farer gennem rummet med enorm energi.
Ultraviolet (UV) lys - er elektromagnetisk stråling med en bølgelængde i området fra 10 nm til 400. Selv om disse bølger er usynlige for det menneskelige øje er der dog nogle insekter som f.eks. humlebier som kan se kan dem.
Det er de ultraviolette stråler, der er ansvarlige for og som forårsager vores solforbrændinger.
re:Varme og masse
Kim Kaos:
"man regner med nogle Ultra High Energy kosmiske stråler på omkring 10 ^ 20 Kelvin og alligevel bliver der ikke brændt huller i os fordi der ikke er vægt bagved partiklerne og derfor nul varme og nul huller".
Ja, og det er derfor vi heller ikke bliver solbrændt, ikke Kim?
Du godeste for en gang usammenhængende sludder.
Du roder dig ud i gentagne forklaringsproblemer - i dette tilfælde fordi du ikke (red.) vil indse at der hersker elektromagnetiske forhold overalt i universet.
Varme kan også opstå ved stråling hvor den elektromagnetiske energi omsættes til varme - hvilket sikkert også er forklaringen på temperaturen i solens korona.
En meget almindelig problemstilling
Nej Kim M. Pas på med at blande begreberne. Varme og kulde er ikke det samme som temperatur.
Den nemmeste måde at forvisse sig om det på, er ved et lille tankeeksperiment.
Forestil dig et olympisk svømmebasin, som vi fylder med 40 grader varmt vand og derefter smider dig i (Jeg håber du kan svømme eller i det mindste flyde).
Nu gør vi det samme med et standardbadekar. Vi fylder det med 40 grader varmt vand og smider dig i.
Nu er spørgsmålet så, hvor du kan holde varmen i længst tid? Der er nok ikke den store tvivl om, at det vil være i det store bassin.
Men... Temperaturen var jo ens?
Det var varmeindholdet bare ikke.
Varme og temperatur er to forskellige begreber.
Varme er den totale bevægelsesmængde, kinetiske energi, af alle partiklerne i beholderen.
Temperatur er den gennemsnitlige bevægelsmængde, kinetiske energi, af partiklerne i beholderen.
Når du bliver varmet op modtager du kinetisk energi, samtidig med at den partikel der tilførte dig kinetisk energi bliver bremset ned. Du bliver varmere og partiklen bliver køligere.
Hvis du tager alle vandmolekylerne i svømmebassinet og spreder dem ud i hele vores solsystem, så vil de, i det øjeblik du foretager den handling, stadig have samme temperatur, fordi deres gennemsnitlige kinetiske energi er den samme som før. (I et kort stykke tid, men det er en anden snak)
Vandpartiklernes mulighed for at overføre energi til dig er dog blevet næsten uendeligt lille, så du ville ikke være i stand til at vurdere hvor varmt vandet er.
Kort fortalt... Varme/kulde og temperatur er beslægtede begreber, men ikke det samme.
Varme og masse
@Kim Michaelsen
Da jeg læste den gamle tråd igennem opdagede jeg at jeg før har skrevet om varme - så jeg vil citere mig selv:
Normalt når man tænker på varme forbinder man det med f.eks. en ørken eller et varmt bad – men varme er bare et mål for hvor hurtigt molekylerne bevæger sig – jo mere fart og jo flere sammenstød jo mere varme – men varmen betyder først rigtigt noget når vi blander massefylden ind i billede.
40C varmt vand føles og opleves varmere end ditto luft eftersom vand har en langt højere varmekapacitet end luft og derfor føles det mere intenst at blive dyppet i varmt vand end i at gå ud i solen.
Vi bliver f.eks. også ramt af kosmiske partikler og hvis man tager den molekylære bevægelse i betragtning er temperaturen i disse partikler ekstrem høj – ca. 10 ^ 15 Kelvin eller mere – man regner med nogle Ultra High Energy kosmiske stråler på omkring 10 ^ 20 Kelvin og alligevel bliver der ikke brændt huller i os fordi der ikke er vægt bagved partiklerne og derfor nul varme og nul huller ;)
Vi har haft Solen - kosmisk gas - galaksehobe mv. til at understøtte forklaringen så med mindre Johnny har mere at tilføje så skulle den ged vist være barberet.
Man fryser i Solens atmosfære
Ok Kim Michaelsen - så vil jeg prøve med gammel artikel fra videnskab.dk
"...Solens atmosfære består af en kromosfære og en korona. Kromosfæren er et relativt tyndt lag rundt om Solen, sølle 2000 km tykt. Den mest karakteristiske ting ved Solens kromosfære er, at temperaturen ændrer sig fra omkring 4000 grader i bunden af kromosfæren til over 20.000 grader i toppen.
Begrebet temperatur kommer dog på prøve, når vi snakker om Solens korona. Selv om temperaturen i koronaen er flere millioner grader, så ville en astronaut i en rumdragt, der beskyttede hende for den direkte stråling fra Solen, faktisk meget hurtigt fryse ihjel i Solens korona.
Grunden til dette er, at der er meget få partikler i koronaen, og trykket er derfor meget lavt. Faktisk er koronaen et meget bedre vakuum end dét, vi kan skabe på laboratorier her på Jorden, og det gør, at der i koronaen ikke er nogle partikler, der kan transportere varmen.
Selvom temperaturen er flere millioner grader, så ville astronauten altså ikke mærke det, da der ikke er ret mange partikler i koronaen, der kunne transportere partiklerne hen til hende...."
http://videnskab.dk/blog/derfor-skinner-solen-under-en-solformorkelse
Nu skulle det forhåbenlig hjælpe på forståelsen - ellers må vi se om vi kan finde flere forklaringer frem ;)
Nej desværre ikke ?
For mig er temperatur et spørgsmål om varme/kulde det du skriver opfatter jeg som at jeg ville dø af kulde i en intergalktisk tåge, som du siger er fantastisk varm ?
Hvad er temperatur?
Kim M.
Temperatur er et mål for partiklers kinetiske energi. Jo højere gennemsnitlig kinetisk energi partiklerne i en gas har, jo højere temperatur har gassen.
Temperatur er IKKE et mål for hvor ofte du støder på de pågældende partikler.
Du kan godt have en gas bestående af 2 helium atomer, med en gennemsnitlig kinetisk energi svarende til at gassens temperatur er 100 millioner grader K, men hvis den pågældende gas har et rumfang på 10 kubiklysår, så vil deres kinetiske energi højest sandsynligt have svært ved at finde dit termometer :)
Et termometer er jo bare en anordning som partikler støder ind i, hvorved de afgiver kinetisk energi, indtil hele systemet, både partikler udenfor termometret og partikler indenfor termometeret har samme kinetiske energi - eller samme temperatur.
Tilføjelse...
Partiklerne i en gas kan sagtens være spredt så meget, at en termometermåling midt inde i den nærmer sig -273,15C. Men det er ikke ensbetydende med at gassen er kold, hvis den f.eks. falder ind i et gigantisk magnetfelt og derved tilføres kinetisk energi. Gassens partikler kan derved acceleres op, hvormed de får høj kinetisk energi og gassen derfor får høj temperatur, uden de derved rammer termometret særligt tit. Måske får gassen en temperatur på 10 millioner kelvin, mens termometret kun stiger 0,0001 K.
Giver det mening nu?
Jeg forstår stadig ikke noget Kim
Du skriver :
"Den relative korte afstand mellem de store samlinger af stjerner på så relativt et lille område gør det muligt at for at gasserne kan opnå de ganske høje temperaturer"
Men hvordan kan der opstå en høj temperatur uden at der sker kerneprocesser (stjerne-brint til helium fussion) i området ?
I "det ydre solsystem" (udenfor jordens bane) er temperaturene jo ekstremt lave, hvordan kan man så mellem galakser have høje temperaturer ?
re: Jeg er "helt væk" ? ? ?
@ Kim Michaelsen
Når det drejer sig om galaksehobe så er afstanden mellem galakserne langt mindre end "alm. galakser" i grupper som f.eks. vores Lokalgruppen
Mælkevejen - Tringulum - Andromeda samt 30 små galakser udgør det vi kalder Lokalgruppen men afstanden mellem f.eks. Mælkevejen og Andromeda er ca. 2,3 mio. lysår – selve Lokalgruppen er ca. 5 mio. lysår i diameter
Virgohoben består af ca. 2.000 galakser og de ligger i en gruppe på kun ca. 9 mio. lysår i diameter så i modsætning til vores egen Lokalgruppen er afstanden mellem galakserne ikke særlig stor – faktisk ligger en del af galakserne kun ganske få tusind lysår væk fra hinanden.
Den relative korte afstand mellem de store samlinger af stjerner på så relativt et lille område gør det muligt at for at gasserne kan opnå de ganske høje temperaturer modsat de gasser der evt. skulle befinde sig i mellem Mælkevej og Andromeda.
Så forskellen er at vores Lokalgruppen der er lidt over halv så stor i diameter i forhold til Virgohoben kun indeholder ca. 30-35 galakser mod de ca. 2.000 i Virgohoben. Dertil kommer at midt i Virgogalaksen findes 3 gigantiske galakser der hver vejer lige så meget som hele vores lokale galaksehob.
http://en.wikipedia.org/wiki/Local_Group
Jeg er "helt væk" ? ? ?
"Imellem galakserne ligger den ’intergalaktiske gas’, som udgør cirka 15 procent af alt stoffet i hoben. Gassen udsender røntgenstråling, fordi den er mellem 10 og 100 millioner grader varm"
Jeg troede at det meste af universet havde en temperatur på omkring det absolutte nulpunkt - ihvertfald den del, som ikke er alt for tæt på en stjerne ?
Frem og tilbage = lige meget?
Citat: "I en galaksehob har gassen et kraftigt tryk, som presser gassen udad. Samtidig har hoben et kraftigt tyngdefelt, som trækker gassen indad. Gassen bliver altså både trykket indad og hevet udad på samme tid og er på den måde i balance med sig selv".
Hvad er så den dynamiske proces i en galaksehob hvis alt er i balance?
- Alt kan simuleres i en computer og man får naturligvis det resultat som programmeringen med matematiske opstillinger muliggør - frem og tilbage.
- Stort set har man vel bare konstateret at "tingene ser ud som de ser ud" uden at have fået en reel kausal viden?
Svar til Erling Vistrup
Hej Erling Vistrup,
Du spurgte
"Det som forskerne er kommet frem til er at Galaksehobe gasser har en bestemt plads i forhold til ders atomvægt og vil altid tilbage til samme plasering i hoben."
Ikke helt. Det viser sig, at partiklerne masse ikke har nogen direkte betydning for deres placering i en galaksehob. Det vil altså sige, at helium og hydrogen (som en første tilnærmelse) lægger sig de samme steder, og med ens fordelinger.
Dette er faktisk fuldt ud forventet, for det er jo det samme som at 2 kugler af forskellig masse falder med samme hastighed mod jorden, hvis man smider dem ud fra det skæve tårn i Pisa.
Det nye ved dette forsknings resultat er, at når tætheden stiger hurtigt, så stiger temperaturen også hurtigt, men når tætheden stiger meget langsomt, så falder temperaturen ligefrem. Det er altså noget anderledes end i Solen, hvor vi er vandt til at temperaturen altid stiger ind imod centrum.
Venligst,
Steen H.
Galaksehobe
Det som forskerne er kommet frem til er at Galaksehobe gasser har en bestemt plads i forhold til ders atomvægt og vil altid tilbage til samme plasering i hoben.
Lige som man ser nå et solsystem danne, bliver planeter dannet udfra gasser og matrikler an samme atomvægt.
Der har gasserne også en bestemt plasering i forhold til solens tyngtekræft.
Eller har jeg misforstået atiklen.
Med venlig hilsen. Erling
Re: observationsmæssig evidens
Hej igen Niels,
Ja, disse resultater står ikke direkte i Dianas thesis (som dog indeholder alt forarbejdet) men istedet i en artikel som er under referee review lige i øjeblikket. Den kommer nok ud om 2-4 uger hvis alt går vel.
Det er overraskende simpelt at checke Dianas resultater - det er "bare" at tage de bedste røntgen strålings observationer og se efter ... mon ikke der allerede er nogle studerende igang med det? Spørg mig igen til foråret :-)
Og ja, du har helt ret, man kan sammenligne masse profilerne målt ved røntgen stråling med masseprofilerne målt gennem linse effekten, og der er faktisk acceptabelt god overensstemmelse (inden for de kendte usikkerheder). Vi forventer så, at røntgen observationerne måske kan forbedres gennem disse nye resultater, det kan de ihvertfald for hobe der ligger langt væk.
Sluttelig, du siger:
"Det er spændende, at man kan regne på mørkt stof som kollisionsløst stof. Det giver mørkt stof en højere grad af realitet. "
Jeg er helt enig! Det giver os mulighed for at lave forudsigelser, som vi så kan gå ud og checke.
Venligst,
Steen H.
observationsmæssig evidens
Tak Steen H
Dine kommentarer er nyttige, hvis jeg får tid til at studere Dianas doktorafhandling grundigere, hvor jeg kan se, du har været vejleder. Jeg må dog indrømme, at min fysik viden er ved at være lidt "rusten"
Det er spændende, at man kan regne på mørkt stof som kollisionsløst stof. Det giver mørkt stof en højere grad af realitet.
Kan man lave uafhængige målinger, der giver evidens for sammenhængen mellem parameterene i modellen?
F.eks via Dianas arbejde fra studier af galakserne bestemme den totale masse af galakse-hoben, der så kan sammenlignes med andre bestemmelser af denne masse fra gravitationslinseeffekt?
Re: Glaskugle
Hej Niels,
Du sagde:
"Er det en tilsvarende modstrid mod en forventet entropi-stigningen man ser i denne store skala med stof og dark matter? Eller er det for simpelt?
Eller lidt mere teknisk. Poisson-fordelingen (eller noget lignende) af hastigheden af elementerne i galaksehoben bevarer sin fordeling og udvikles ikke i tid? Heller ikke når "gassen" perturberes."
Ok, det er ikke helt så trivielt et resultat, så det er heller ikke helt trivielt at forklare. Lad mig forsøge, og så undskylder jeg på forhånd, hvis jeg bliver for teknisk.
Først, hvad er det egentlig Diana har fundet: Normalt når man har gas, så har man en radiel variation af temperature, og en radiel variation af tætheden. De 2 har ikke umiddelbart noget med hinanden at gøre (men vent bare!). F.eks kan man forestille sig at der kunne være et roligt temperaturfald, lad os sige T ~ 1/(1+radius), hvorimod at man kunne have at tætheden kunne gå som rho ~ 1/r/(1+radius)^3. Man kan nu kigge på de afledte af temperatur og tæthed. Igen, der er ingen grund til at tro, at der skulle være en sammenhæng mellem disse afledte. Det er hvad man normalt tror.
Det Diana har fundet er, at der øjensynligt er en sammenhæng mellem disse 2 afledte. Og det er underligt. Man kan sagtens skabe kunstige strukturer der er i perfekt ligevægt, og opfylder alle fysiske love, uden at de følger den sammenhæng Diana har fundet. Men når disse strukturer bliver slået til (perturberet) så falder de alle hen imod den sammenhæng mellem de afledte af temperatur og tæthed.
Dette strider ikke imod kendte love (såsom entropi stigning). Man ser at fordelingen af hastigheder ændres lidt, og det sjove er, at fordelingen bevæger sig hen imod en "foretrukken" fordeling (sådan lidt populær sagt).
Man har for et års tid siden fundet noget meget tilsvarende for mørkt stof ... det var præcis det der ledte Diana til at udføre hendes numeriske eksperimenter.
Venligst,
Steen H.
Re: Glaskugle
Tak Steen
- og undskyld min spydige facon. Jeg håber ikke Charlotte tar det ilde op.
En video ville nok hjælpe. En glaskugle med farvet sand rystes.Man ser det bliver noget rod. Derefter fortsætter videoen, men nu (i hemmelighed) spillet baglæns. Man ser at sandet vender tilbage til det oprindelige mønster. Man er overrasket. Det strider tilsyneladende mod termodynamikkens 2.lov.
Er det en tilsvarende modstrid mod en forventet entropi-stigningen man ser i denne store skala med stof og dark matter? Eller er det for simpelt?
Eller lidt mere teknisk. Poisson-fordelingen (eller noget lignende) af hastigheden af elementerne i galaksehoben bevarer sin fordeling og udvikles ikke i tid? Heller ikke når "gassen" perturberes.
Glas kugle
Hej Niels,
Jeg tror billedet er, at hvis du har en tynd glas sfære, som f.eks kan være halvt fyldt med sand (eller halvt tom, om du vil), så kan sandet ligge i fine lag (jeg kan huske som barn at man kunne købe små flasker, hvor sandet var lagt i sirlige mønstre).
Hvis du nu ryster denne halvt fulde glas kugle, så skulle man forvente at al sandet blander sig. Det Diana har fundet er, til alles store overraskelse, at sandet absolut vil ligge i nogle fine mønstre, også selvom de forskellige farver af sandet vejer det samme.
For galakse hobene er det naturligvis ikke sirlige mønstre af sand, men istedet den rumlige fordeling af stoffet som absolut vil følge nogle bestemte mønstre. Der er endnu ingen der har en teoretisk forklaring på dette højst ejendommelige fænomen.
Venligst,
Steen H.
Ryster på hovedet
Meget spændende opdagelse, men populariseringen forstår jeg ikke.
"Det svarer i meget forsimplet forstand til en glaskugle med en masse lag sand i forskellige farver. Hvis du ryster kuglen, så meget du kan, falder sandet alligevel tilbage i nøjagtig samme formation som før."
Hvor meget jeg end ryster på hovedet kan jeg ikke få brikkerne til at falde på plads. Og ryster jeg "kuglen"en gang til så hjælper det ikke:
"Forskerne fandt ud af, at hvis gassen bliver bragt ud af den balance – som da du rystede din (glas)kugle før – vil den meget hurtigt falde tilbage i nøjagtig samme form, som den var før."
Charlotte du har ret i brikkerne er lige som før - de er ikke faldet på plads.
Dine billeder hjælper mig ikke. De virker meget indforstået.
Jeg fik mere ud af at læse Diana Junchers speciale.
Charlotte du må hjælpe mig. Jeg er rystet.