galactische rotatie

[Paul_1968]

Ik heb laatst een voor mijzelf interessante observatie gedaan.

Het was een toevallig ontdekte simulatie van een sterrenstelsel met spiraalarmen.

Hieronder de foto.

Wie heeft wel eens iets dergelijks waargenomen ?

Wat voor conclusies kunnen we hieraan verbinden ?

Ik moest denken aan het NASA-experiment, genaamd Gravity Probe B.

1233603_648084505209976_291581442_n 1143 keer bekeken

[jkien]

Mijn conclusie zou zijn: wat een mooie foto. Stop.

Jij noemt het bovendien een simulatie van een sterrenstelsel met spiraalarmen. Dan moet je nu nog uitleggen wat er op die foto werkelijk te zien is, en wat je model is.

In de titel staat de term frame dragging, maar in je bericht onbreekt die term. Kun je uitleggen wat je daarmee bedoelde?

[Typhoner]

Dit "experiment" wordt vermeld in het boek "Echt gigantisch, dat heelal" uit de serie "Waanzinnig om te weten".

[Paul_1968]

@jkien : Ik vond het eerst ook alleen een leuke foto, maar hoe langer ik erover nadacht, des te interessanter het werd.

De draaiing van het water zorgt schijnbaar voor de vorming van deze spiraalarmen-sterrenstelsel-vorm en niet de onderlinge aantrekkingskracht (in de galaxy de zwaartekracht) tussen de deeltjes.

Dat deed me denken aan het begrip frame-dragging, waarbij een ( zwaar ) hemellichaam zorgt voor het draaien van de omringende ruimte waarin het zich bevindt.

Dus dan rijst de vraag : "Welk object kan zorgen voor zo'n draaiing van de ruimte van een sterrenstelsel ?"

en "Hoe zwaar moet dat object dan zijn, gezien de snelheid van de draaiing ?"

@Typhoner : Dat zal ik eens gaan opzoeken. Bedankt voor de link. Ik was verbaasd opeens een galaxy in mijn soeppan aan te treffen...

[jkien]

Over de soeppan: vertel eens welke vloeistofmengsel er in de pan zit en wat je met die vloeistof gedaan hebt.

Over je interpretatie: wat zijn je argumenten voor je stelling dat er een verband is tussen de soeppan, sterrenstelsels en frame dragging? Of is de spiraalvorm je enige argument voor die stelling?

[Paul_1968]

Ik heb de pan halfvol laten lopen met water om hem later beter te kunnen afwassen. Door het vollopen is het water gaan draaien en ik trof een uurtje later de galaxyvorm aan. Later heb ik nog een paar keer geroerd in verschillende richtingen en zag dat de vorm zich herhaaldelijk opnieuw manifesteerde.

Hoeveel argumenten heb je nodig om een verband te zien tussen verschillende processen ?

Ik zie een duidelijke overeenkomst in vorm en vermoed vergelijkbare processen die ze veroorzaken.

Dat heet een Hypothese in wetenschapstaal.

Als het draaiend water deze vorm kan veroorzaken, dan moet de ruimte draaien om een spiraalarm-stelsel tot gevolg te hebben. Gravity Probe B heeft deze draaiing van de ruimte rond de aarde kunnen meten. Vervolgens hoeven we deze draaiing slechts te vermenigvuldigen met de factor die een galaxy ouder is dan de gemeten lokale tijd. Die berekeningen laat ik aan specialisten over.

[Michel Uphoff]

De hypothese dat de rotatie en spiraalvorming van sterrenstelsels door frame dragging, veroorzaakt door de massa van het SMBH en de galactische kern zou kunnen zijn beïnvloed wordt wel vaker gehoord, maar zover mij bekend is het effect heel veel te gering om de spiraalvorm van de stelsels te verklaren.

Daarbij komt een probleem: De sterrenstelsels roteren in hun buitengebieden veel sneller dan bij een Newtoniaanse omloopbaan rond een centrale massa verwacht mag worden:

rotatie galaxy 1134 keer bekeken

Aangezien de (waarschijnlijk minieme) frame dragging afneemt met het kwadraat van de afstand is het dus niet logisch dat de buitengebieden zo snel roteren.

Hypotheses die de vlakke rotatiecurve trachten te verklaren zijn onder meer de MOND theorie (klik) , en - tot op heden de breedst gedragen theorie - de aanwezigheid van een halo van donkere materie rond de stelsels die de gravitatiegradiënt vlak trekt.

Maar het laatste woord is er zeker nog niet over gesproken.

Zie ook deze link

[Math-E-Mad-X]

Als het draaiend water deze vorm kan veroorzaken, dan moet de ruimte draaien om een spiraalarm-stelsel tot gevolg te hebben.

De logica die je hier toepast slaat helemaal nergens op.

Het feit dat draaiend water deze vorm kan veroorzaken suggereert dat draaiende ruimte misschien ook een spiraalarm-stelsel tot gevolg zou kunnen hebben.

[Paul_1968]

@uphoff : Bedankt voor je constructieve bijdrage. Ik ga me er nog eens wat meer in verdiepen.

Maar miniem ? Wanneer het fenomeen zelfs bij een relatief langzaam draaiende en lichte planeet Aarde te meten is, lijkt het mij aannemelijk dat het bij veel zwaardere en sneller roterende lichamen niet miniem zal zijn.

@ Math-E-Mad-X : Ook jij bedankt voor je correctie en nuancering van mijn taalgebruik.

Wat ik bedoelde met "moet" is niet dat dit een sluitend bewijs is voor de hypothese, maar dat ik nog geen ander medium dan de ruimte kan verzinnen dat de rol van het water in deze vergelijking kan spelen.

Ik laat me in mijn enthousiasme soms verleiden tot wat kort-door-de-bocht uitspraken. Wanneer je nadenkt over de gevolgen die deze zaken voor de moderne natuurkunde kunnen hebben, is het moeilijk om erg zakelijk en objectief te blijven. (o:

Voorstel voor een moderator :

Subtitel : the galactic rotation problem

[Math-E-Mad-X]

Wat ik bedoelde met "moet" is niet dat dit een sluitend bewijs is voor de hypothese, maar dat ik nog geen ander medium dan de ruimte kan verzinnen dat de rol van het water in deze vergelijking kan spelen.

Ok, maar dan nog hoeft het niet zo te zijn dat er bij het vormen van spiraalstelsels inderdaad een draaiend medium (of wat voor medium dan ook) een rol speelt. Het kan net zo goed zo zijn dat de relatie op een veel dieper wiskundig niveau bestaat.

Bijvoorbeeld: de vorm van een rookwolk na een nucleaire explosie lijkt op een paddestoel. Maar wil dat ook daadwerkelijk zeggen dat je daarom direct een relatie tussen atoombommen en paddestoelen kunt leggen?

[Michel Uphoff]

Wanneer het fenomeen zelfs bij een relatief langzaam draaiende en lichte planeet Aarde te meten is, lijkt het mij aannemelijk dat het bij veel zwaardere en sneller roterende lichamen niet miniem zal zijn.

De afstand van Gravity Probe-B to de Aarde was slechts 7000 km, en de gemeten dragging lag in de orde van honderdsten van een boogseconde per jaar.

De afstanden tussen sterren in de melkweg en tussen de buitenste spiraalarmen en het centrum zijn echter enorm, en de gemiddelde dichtheid is zeer laag (ongeveer 1 ster per 500 kubieke lichtjaar). De omgekeerde kwadratenwet geldt. Ik kan het niet meer terugvinden, maar ik meen gelezen te hebben dat het effect van framedragging een factor 10²⁰ te gering is om de gemeten rotatiecurve te verklaren.

[Marko]

Ik heb de pan halfvol laten lopen met water om hem later beter te kunnen afwassen. Door het vollopen is het water gaan draaien en ik trof een uurtje later de galaxyvorm aan.

spiraalvorm

Hoeveel argumenten heb je nodig om een verband te zien tussen verschillende processen ?

Niet veel, maar ze moeten wel inhoudelijk zijn. Een overeenkomst is een overeenkomst, niet meer dan dat. Je kunt er hooguit uit afleiden dat de processen die aan beide fenomenen ten grondslag liggen met vergelijkingen kunnen worden beschreven die in zekere zin op elkaar lijken. Het zegt hoegenaamd niets over de onderliggende natuurkunde.

Als ik zelf een spiraal teken vertoont die ook overeenkomsten, maar dat zegt verder niets over de processen die tot de vorming van een sterrenstelsel leiden.

Ik zie een duidelijke overeenkomst in vorm en vermoed vergelijkbare processen die ze veroorzaken.

Dat heet een Hypothese in wetenschapstaal.

Een hypothese is een toetsbare veronderstelling, geen vrijblijvend uitgesproken vermoeden.

[Jan van de Velde]

Opmerking moderator

Ik laat me in mijn enthousiasme soms verleiden tot wat kort-door-de-bocht uitspraken. Wanneer je nadenkt over de gevolgen die deze zaken voor de moderne natuurkunde kunnen hebben, is het moeilijk om erg zakelijk en objectief te blijven.

Juist als je nadenkt over de gevolgen, mag je zakelijkheid en objectiviteit niet overboord gooien. Heldere redeneringen, zo min mogelijk vatbaar voor (onbedoelde) interpretaties zijn nodig om vooruit te komen.

[Paul_1968]

Ok, maar dan nog hoeft het niet zo te zijn dat er bij het vormen van spiraalstelsels inderdaad een draaiend medium (of wat voor medium dan ook) een rol speelt. Het kan net zo goed zo zijn dat de relatie op een veel dieper wiskundig niveau bestaat.

Dat klopt. Ik sluit niks uit.

Bijvoorbeeld: de vorm van een rookwolk na een nucleaire explosie lijkt op een paddestoel. Maar wil dat ook daadwerkelijk zeggen dat je daarom direct een relatie tussen atoombommen en paddestoelen kunt leggen?

Nee, maar ik zie niet alleen een vergelijkbare vorm van een galaxy en in die pan, maar ook de beweging van de deeltjes tijdens het ontstaan van die vorm lijkt erg veel op elkaar. Het gaat dus ook om het proces hoe die vorm tot stand komt.

[Paul_1968]

spiraalvorm

Inderdaad

Niet veel, maar ze moeten wel inhoudelijk zijn. Een overeenkomst is een overeenkomst, niet meer dan dat. Je kunt er hooguit uit afleiden dat de processen die aan beide fenomenen ten grondslag liggen met vergelijkingen kunnen worden beschreven die in zekere zin op elkaar lijken. Het zegt hoegenaamd niets over de onderliggende natuurkunde.

Daar ben ik het helemaal mee eens. En zelfs daarover werd ik al enthousiast.

Een hypothese is een toetsbare veronderstelling, geen vrijblijvend uitgesproken vermoeden.

Denk je dat deze hypothese niet te toetsen is ? Je meet de duur en de snelheid van het draaiend water en extrapoleert dat naar de leeftijd van een stelsel en de rotatiesnelheid ervan. Ik ben benieuwd of we daar uit komen.

Opmerking moderator

Juist als je nadenkt over de gevolgen, mag je zakelijkheid en objectiviteit niet overboord gooien. Heldere redeneringen, zo min mogelijk vatbaar voor (onbedoelde) interpretaties zijn nodig om vooruit te komen.

Ik weet dat ik ze niet overboord mag gooien, maar we blijven mensen, he ? Zelfs wetenschappers kunnen niet altijd objectief zijn. Wanneer je je bewust bent van zo'n onvolkomenheid, is er best mee te leven en werken.