Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 10 frågor/svar hittade Universum-Solen-Planeterna [16795] Svar: Detta är mycket svåra frågor vilket framgår av länk 1 som besvarats av en expert i ämnet. En del frågor är inte heller meningsfulla eftersom uppdelningen (se nedanstående figur från Wikimedia Commons [Dark_energy Se vidare fråga 7258 nedan som även innehåller länkar till mycket mer information i ämnet. Se även fråga 7258 Nyckelord: mörk energi [3]; mörk materia [10]; kosmologi [9]; Universum-Solen-Planeterna [15675] Svar: Om en partikel rör sig mot ett svart hål är det mycket osannolikt att den fångas upp direkt eftersom det svarta hålet är ganska litet (händelsehorisonten har en liten radie). Vanlig materia kan växelverka genom att kollidera, och då bildas en så kallad ackretionsskiva, se figuren nedan, runt det svarta hålet. Materien i denna skiva kolliderar och bromsas upp, och faller till sist ner innanför händelsehorisonten. Om svart materia inte växelverkar med något annat än gravitation, kommer uppbromsningen inte till stånd, och materian hamnar inte i det svarta hålet. För mer om ackretionsskivor se länk 1 och Accretion_disk Nyckelord: svart hål [16]; mörk materia [10]; 1 http://sv.wikipedia.org/wiki/Ackretionsskiva Universum-Solen-Planeterna [15411] Ursprunglig fråga: Svar: Rotationshastigheten beror på fördelningen av massa i galaxen. Om densiteten är konstant i hela galaxen ut till en radie R kan man visa att rotationshastigheten på avståndet r ges av v = sqrt(GM/R3)*r (1) vilket innebär att vinkelhastigheten v/r är konstant. G är gravitationskonstanten och M är galaxens totala massa. Om däremot den mesta massan är samlad i galaxens centrum (i vad som på engelska heter 'central bulge' eller i ett svart hål i centrum), så skulle hastigheten variera som v = sqrt(GM/r) (2) (Båda ovanstående uttryck kan härledas genom att sätta gravitationskraften i Newtons gravitationslag Det observerade beroendet är alltså varken (1) (v ökar proportionellt med r) eller (2) (v minskar som 1/sqrt(r)) utan något mellanting där v är nästan konstant. Om massfördelningen vore densamma som fördelningen av ljusstyrkan så skulle fördelningen fortfarande mest likna (2). Detta betyder att det finns någon massa som inte sänder ut ljus. Detta är vad som kallas "mörk materia" och är det de flesta astronomer ser som den mest sannolika förklaringen, speciellt som det även finns andra indikationer på mörk materia. Se vidare mörk materia Nyckelord: Newtons gravitationslag [7]; mörk materia [10]; galax [13]; 1 http://www.astronomy.ohio-state.edu/~ryden/ast162_7/notes30.html Universum-Solen-Planeterna [15237] Svar: Frågan som ger universums sammansättning är nummer 11568, se nedanstående figur. Eftersom man inte vet vad mörk energi och mörk materia har för egenskaper, kan man inte säga något om ändring i sammansättningen vad gäller dessa. Vanlig materia (innefattande strålning) ändrar emellertid sammansättning lite grann genom att väte förvandlas till helium i stjärnorna. Bindningsenergin för 4He är 28 MeV, så fusionsprocessen förvandlar 28/(4*1000) = 0.007 = 0.7% av massan till energi (strålning). Med tanke på att inte allt väte konsumeras så är detta en liten effekt. En större effekt kan vara att skapandet av svarta hål kan ge upphov till strålning - maximalt mc2/2, se fråga 14367. Det finns mycket intressant information i Ask an Astronomer Se även fråga 11568 Nyckelord: big bang [14]; mörk materia [10]; Universum-Solen-Planeterna [14586] Ursprunglig fråga: Svar: Jag har inte läst artikeln i "Teknik och Vetenskap" men hittade en notis om originalartikeln, länk 1. Det som står där är mycket sensationellt. Om den mörka materien är vanlig materia (atomer med elektroner) så är 10000 K alldeles för varmt! Det är varmare än solytan, och solen är inte mörk! (Vad gäller temperaturstrålning finns en del i frågelådan, se temperaturstrålning Slutsatsen blir i så fall att den mörka materien troligen består av en ny klass av partiklar som kallas WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles). Tidigare har man trott att dessa partiklar rörde sig mycket långsamt (mm/s), men om dessa resultat (9 km/s) är korrekta får man ändra uppfattning. Nature-artikeln, länk 2 nedan (tyvärr endast tillgänglig för prenumeranter) och BBC-artikeln (länk i länk 1) gör det hela mycket klarare. Ledaren för arbetet, Gerry Gilmore, Cambridge University, UK, intervjuas av både Natures och BBCs journalister. För det första antar man att det som utgör den mörka materinen inte växelverkar med ljus, dvs det strålar inte även om det rör sig snabbt och kolliderar. Detta är fullt möjligt fysikaliskt om man har en oladdad partikel som bara har ett grundtillstånd. Då skulle alla kollisioner vara elastiska, och inget ljus skulle skickas ut. Man har upptäckt att den mörka materien tycks förekomma i "boxar" med en viss storlek (c:a 1000 ljusår) som man kallar "magisk volym". Man kan, om man vet boxens storlek och massa (som man bestämmer genom att mäta stjärnors röreler), räkna ut partiklarnas medelhastighet. Om partiklarna hade mycket lägre hastighet skulle gravitationen samla dem i en klump, om de hade mycket större hastighet skulle boxen lösas upp genom att partiklarna flydde. Mätningarna har gjorts med teleskopgruppen VLT i Chile, se bilden nedan. Man har mätt stjärnrörelser i 12 dvärggalaxer som är satelliter till Vintergatan. Från rörelsen kan man räkna ut massan och om man subraherar den synliga massan (sjärnorna) får man fram mängden mörk materia. Ett annat resutat man fått fram är att vintergatan har mycket större massa än man tidigare trott - den är större än andromedagalaxen M31 som man tidigare trott var den största in vår lokala lilla galaxhop. Om den mörka materien består av WIMPS bör man kunna detektera dem med hjälp av stora scinillationsdetektorer som man bygger i djupa gruvor (för att elimenera den kosmiska strålningen av vanliga partiklar). Om WIMPsen rör sig med så höga hastigheter som 9 km/s bör det rimligen vara enklare att detektera dem. Ett preprint till originalartikeln (allvarlig svårighetsvarning!) finns här: The mass of dwarf spheroidal galaxies and the missing satellite problem Avslutande kommentarer Sådana här "halvvarma" WIMPs skulle kunna bättre förklara avsaknaden av tusentals små, massiva dvärggalaxer nära vintergatan. Vad jag inte förstår riktigt är hur man kan räkna ut temperaturen från medelhastigheten utan att veta partiklarnas massa.
Nyckelord: mörk materia [10]; 1 http://astromalte.blogspot.com/2006/02/mrk-materia-osynlig-och-kall-men.html Universum-Solen-Planeterna [12867] Svar: Det finns flera olika "bevis" för att universum expanderar, bl.a. de som du nämner: galaxers rödförskjutning
(som via Hubbles lag visar att de avlägsnar sig från oss och varandra med med en hastighet som är
proportionell mot avståndet) och det faktum att vi observerar en ju (nästan) konstant kosmisk
bakgrundsstrålning med en viss "temperatur". Bakgrundsstrålningens spektrum är det samma som från en svart kropp med temperaturen 2,7 kelvin, vilket
stämmer mycket bra överens med den temperaturfördelning som Universum hade i det ögonblick (ca 300000 år efter Big
Bang) då ljus och materia kopplades loss från varandra - bakgrundsstrålningen är alltså ett slags "foto" av
hur detta tidiga universum såg ut. Läs mer om detta i svaret till fråga 705! Bilden nedanför är en karta av hur bakgrundsstrålningen varierar beroende på i vilken riktning man tittar. Kartan är baserad på satellitmätningar från WMAP-projektet (länk 1). Föremål med massa påverkas ju av gravitationen, och man kan lätt föreställa sig att hastigheten med vilken
två galaxer avlägsnar sig från varandra påverkas av hur mycket massa de har, och även hur denna massa är
fördelad. Samma princip styr naturligtvis också t.ex. hur stjärnorna i en galax rör sig i förhållande till
varandra, och även rotationen kring centrum i spiralgalaxer som vår egen. Genom att studera sådana rörelser
har man kommit till slutsatsen att det finns en massa mer massa (haha!) än den vi kan "se" - alltså stjärnor
och galaxer. Denna osynliga massa har getts namnet mörk materia (dark matter). Mängden och fördelningen av
den mörka materien kan alltså påverka Universums expansion. Lästips: Det finns en massa information om dessa teman i Nationalencyklopedin NASA har tagit fram en internetbok (på engelska) om astronomiska mättekniker (The Remote Sensing Tutorial Se även fråga 705 Nyckelord: universums expansion [4]; big bang [14]; kosmologi [9]; mörk materia [10]; 1 http://map.gsfc.nasa.gov/m_mm.html Universum-Solen-Planeterna [12396] Svar: Börja med att läsa artikeln i NE. Sök sedan med en sökmotor, t.ex. länk 1, det finns många bra dokument även på svenska, t.ex. Mörk materia Nyckelord: mörk materia [10]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [11568] Svar: I vakuum uppträder alltid partiklarna i par (partikel-antipartikel), som ideligen uppstår och förintas. Dessa kallas virtuella partiklar, och har stor betydelse för en rad reella fenomen. Till exempel att ljushastigheten är konstant i vakuum. I materia är partiklarna oparade och kan därför inte förintas. Varför det finns materia är ett av de största olösta problemen inom fysiken. I ett universum med enkla, symmetriska naturlagar borde det helt enkelt inte finnas någon materia. Sök på virtuell i denna databas! Energin i universum idag är inte dominerad av materia. Mörk energi (som inte är materia) utgör 73 %. Denna deltar inte i universums expansion. I stället inverkar den med en sorts "antigravitation" som accelererar den expanderande materien.
"Vanlig" materia utgör bara 4 %, medan mörk materia är 23 % av universum. Vi vet inte vad det senare är för något. Detta enligt data från MAP-satelliten, som publicerades i början av år 2003. De flesta teoretiska fysiker tror att materiepartiklar får sin massa av Higgsfältet. Sökandet efter Higgspartikeln har högsta prioritet när LHC (Large Hadron Collider) kommer igång år 2007. Se även fråga 10039 Nyckelord: mörk materia [10]; mörk energi [3]; materia [4]; Universum-Solen-Planeterna [7910] Svar: Se även fråga 7258 Nyckelord: mörk materia [10]; Universum-Solen-Planeterna [7258] Ursprunglig fråga: Svar: Universum tycks nu bestå av: 70 % mörk energi (OBS! detta är inte materia) 26 % exotisk mörk materia (vi vet inte vad det är) 3.5 % osynlig vanlig materia 0.5 % synlig vanlig materia Det är alltså dessa ynka 0.5 % som astronomerna kan studera. Det finns delade meningar om vad den mörka energin är för något. Somliga
vill tolka den som Einsteins kosmologiska konstant. Andra menar att detta
skulle leda till orimliga konsekvenser, och har infört en variant, som
kallas Quintescence. Dessa frågor behandlas i ett par artiklar i
Scientific American januari, 2001. Det medges att de inte är särkskilt
lättlästa för den oinvigde, men det här är inga lätta saker. Men spännande! Den sammansättning av universum som ges ovan är vad som gäller nu. I en tidigare
epok dominerade strålningen, som spelar liten roll idag. Den mörka energin
deltar idag inte alls i universums expansion. Det är viktigt,
hade den gjort det, hade galaxhopar, galaxer och stjärnor inte kunnat bildats.
I modellen med "Einsteins kosmologiska konstant" är den mörka energin
verkligen konstant. Den spelade alltså en obetydlig roll i det unga
universum. Vad som då blir svårförklarligt, är att vi lever i en epok just
när den mörka energin börjar dominera över materien. Detta blir lättförklarligt
i "quintescens" modellen. Där deltar den mörka energin i universums expansion
ända tills den epok då universum upphör att vara strålningsdominerat. Bland nyare upptäckter är att det storskaliga rummet i universum är plant,
alltså inte krökt. Vidare nämns i artiklarna en modell som på engelska
kallas "inflatory universe model". Det kan närmast översättas med
"uppblåsningsmodellen av universum". Det innebär att universum i ett
mycket tidigt stadium undergick en enorm expansion.
Det förklarar mycket som inte går att förklara med den klassiska
Big Bang modellen. Se vidare Dark_Energy Se även fråga 5937 Nyckelord: kosmologi [9]; mörk materia [10]; big bang [14]; mörk energi [3]; supernova [5]; universums expansion [4]; 1 http://www.eso.org/~bleibund/papers/EPN/epn.html Frågelådan innehåller 5617 frågor med svar.
|
