Bedeutet die jüngste Nachricht von "zehnmal mehr Galaxien", dass es entsprechend weniger dunkle Materie gibt?

Natur: Das Universum hat zehnmal mehr Galaxien, als Forscher dachten

NASA-Feature: Hubble enthüllt beobachtbares Universum mit zehnmal mehr Galaxien als bisher angenommen

Schlagzeilen vereinfachen sich manchmal. Aber wenn dies wirklich zutrifft, scheint es ungefähr zehnmal mehr Galaxien zu geben, als allgemein angenommen wurde, hat dies Auswirkungen auf andere Annahmen? Bedeutet dies, dass das Universum zehnmal so massereich ist oder dass weniger dunkle Materie vorhanden ist als bisher angenommen.

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Ich hatte diese erstaunlichen (wenn auch sensationellen) Neuigkeiten nicht gehört - danke, dass Sie sie hier hervorgehoben haben!

Fattie

Nur um darauf hinzuweisen, ist es besser, Fragen für einen längeren Zeitraum offen zu lassen. Das Akzeptieren der ersten Antwort, auch wenn es eine gute ist, hält normalerweise andere von der Beantwortung ab. Sie erhalten möglicherweise mehr / bessere Antworten, wenn Sie etwas länger warten, bevor Sie akzeptieren.

Zephyr

@zephyr Ich habe derzeit noch mehr als mehrere Fragen im größeren Stackexchange-Ökosystem offen. Viele haben eine oder mehrere Antworten gepostet, aber meiner Meinung nach sind keine gut genug. Die Antwort hier ist eine besonders gute Antwort für mich, und sie wird auch nach ihrer Annahme weiter verbessert. Wenn jemand eine gute zusätzliche Antwort hat und sie uns vorenthält, weil dies möglicherweise nicht die akzeptierte Antwort ist, wäre das bedauerlich. Viele Leute haben kein Problem damit, mehr Antworten zu veröffentlichen, selbst wenn eine angenommen wird. Diese Antworten werden auch auf der Grundlage von Verdiensten bewertet.

Uhoh

@zephyr RobJeffries war stets bemüht, qualitativ hochwertige und vollständige Antworten zu erstellen und beizubehalten. Warum also nicht akzeptieren? Wenn es eine bessere oder alternative Antwort gibt, poste sie und auch sie wird positiv bewertet. Wenn es noch besser ist, kann ich das stattdessen akzeptieren.

Uhoh

Wollte nicht beleidigen. Ich habe nur darauf hingewiesen, dass es ermutigt ist, Fragen ein wenig offen zu lassen. Ich verstehe voll und ganz, dass Robs Antwort sehr gut ist und dass er oft gute Antworten gibt. Ich wollte nur darauf hinweisen, dass Sie andere von der Beantwortung abhalten, indem Sie eine Antwort akzeptieren.

Zephyr

Antworten:

Alle Conselice et al. (2016) scheinen darauf hinzudeuten, dass es bei Betrachtung des Hubble-Tiefenfelds viele schwache (und vermutlich massearme) Galaxien gibt, die nicht gesehen werden. Dies hat keinerlei Auswirkungen auf den Bedarf an dunkler Materie.

Die Hauptergebnisse sind: (i) Wenn Sie in die Zeit zurückblicken, nimmt die Gesamtdichte der (mitbewegten) Galaxien (mehr als eine Million Mal so groß wie die der Sonne) zu. (ii) Die Dichte massereicherer Galaxien nimmt jedoch tatsächlich ab. Dies steht im Einklang mit dem hierarchischen Verschmelzungsbild, bei dem kleine Galaxien zu größeren Galaxien verschmelzen. Dies hat wirklich keinen Einfluss auf den Bedarf an dunkler Materie.

Erstens wird das Vorhandensein dunkler Materie aus vielen verschiedenen Beobachtungen abgeleitet. Einige davon (z. B. Galaxienrotationskurven) werden bei vielen zusätzlichen Galaxien überhaupt nicht beeinflusst.

Zweitens haben die "fehlenden" Galaxien eine hohe Rotverschiebung, nicht (oder nicht alle) im heutigen Universum, so dass sie keine signifikante Auswirkung auf die Berechnung der Menge der heute im Universum vorhandenen normalen Materie haben können . Vermutlich verschmelzen dann viele dieser kleinen Galaxien zu größeren Galaxien und die Gesamtmasse bleibt erhalten.

$\phi(M) \propto M^{-1}$ bei geringen Massen. Dies bedeutet, dass die in einem Intervall enthaltene Masse ist

M_{Knirps} \propto \int_{M_{1}}^{M_{2}} M ϕ d M = M_{2} - M_{1}

$M_{\text{tot}}\propto \int^{M_2}_{M_1} M\phi \ \mathrm{d}M \ = M_2 - M_1$ Obwohl Galaxien mit geringer Masse zehnmal häufiger sind, sind sie zehnmal weniger massereich und ändern daher die Gesamtmasse nicht sehr. Ich muß das Papier mehr sorgfältig zu sehen , ob die Autoren schlagen vor , dass geringe Masse Galaxien sind viel häufiger im frühen Universum lesen , als wurde bereits angenommen.

Viertens zeigen die primordialen Nucleosyntheseberechnungen, dass nur 4 Prozent (als Bruchteil der kritischen Dichte) der Energiedichte des Universums in Form von baryonischer Masse vorliegen. Beobachtungen der Gravitationslinse, der Clusterdynamik und des kosmischen Mikrowellenhintergrunds zeigen, dass die Massendichte tatsächlich etwa 30 Prozent der kritischen Dichte beträgt. Somit ist der größte Teil der dunklen Materie nicht-baryonisch und kann nicht in Form von fehlenden schwachen Galaxien oder einer anderen Form von normaler baryonischer Materie vorliegen.

Rob Jeffries
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Ich verstehe, dass die Anzahl tatsächlich niedriger sein könnte als für das frühe Universum erwartet.

Zibadawa Timmy

@uhoh Die Studie ist eine Untersuchung der Leuchtkraft / Massenfunktion von Galaxien als Funktion der Rotverschiebung. Die gesamte baryonische Masse des Universums bleibt erhalten. Die Idee ist , dass es waren viele weitere kleine Galaxien in der Vergangenheit , als wir es heute sehen.

Rob Jeffries