¿¿¿ Sind nahe stellare Schwarze Löcher Quelle der höchstenergetischen Eisenkernstrahlung oder/und verwandeln sich etwa Neutronensterne ziemlich unbemerkt - aber anteilsmässig oft - in Schwarze Löcher ???

¿¿¿ Gibt es einen (bis dato unerkannten) Mechanismus, der einige Neutronensterne lange Zeit vor mikrokleinen SchwarzenLöchern aus der kosmischen Strahlung schützt? (quantenmakroskopische Effekte im Kern von Neutronensternen - Superfluidizität). ???

¿¿¿ Wenn dieser irgendgeartete Schutzmechanismus sich erschöpft hat, könnte - wegen der Nähe des Schwarzschildradius - bei der rasanten Akkretion für gewisse Zeit nur wenig Strahlung freiwerden. ???

¿¿¿ Am Ende der Akkretion des Neutronensternkernes könnte einzig die Eisenkruste zur Akkretion verbleiben - nahe der ‘Pole’ des Schwarzen Loches (im Inneren des ausgehölten Neutronensternes) würden schliesslich die Eisenkerne der Neutronensternkruste auf Höchstgeschwindigkeit (Höchstenergie) beschleunigt. ???

Dies möchten wir gerne geklärt wissen!

Die kosmische Teilchenstrahlung stellt Forscher vor ein neues Rätsel. Messdaten des Pierre Auger Observatory in Argentinien deuten darauf hin, dass die Strahlung umso mehr Eisenkerne enthält, je energiereicher sie ist. Bislang war man davon ausgegangen, dass die Strahlung höchster Energie hauptsächlich aus Protonen besteht. Woher die Eisenkerne kommen, wissen die Forscher nicht.

Die kosmische Strahlung mit der höchsten Energie besteht überwiegend aus Protonen - so dachten die Physiker bislang. Doch nun zeigen Messergebnisse des Pierre Auger Observatory in Argentinien, dass die kosmische Strahlung mit wachsender Energie immer mehr Atomkerne des Elements Eisen enthält. Die Wissenschaftler haben weder eine Erklärung für die Herkunft der Eisenkerne, noch verstehen sie, wie die Teilchen ihre lange Reise durch das Weltall überstehen können.

"Wir haben die Daten zwei Jahre lang ausgewertet und analysiert um sicher zu gehen, dass sie korrekt sind", erklärt James Cronin von der University of Chicago. Der Forscher präsentierte die überraschenden Ergebnisse jetzt auf der Fachtagung "Windows on the Universe" in Frankreich. Das Pierre Auger Observatory ist eine von einem internationalen Konsortium betriebene Anlage aus 1.600 Detektoren und vier Teleskopen zur Vermessung der kosmischen Teilchenstrahlung.

Die jetzt präsentierten Ergebnisse zeigen, dass oberhalb einer Energie von 1018 - das ist eine Milliarde mal eine Milliarde - Elektronenvolt der Anteil von Eisenkernen an der kosmischen Strahlung rasant zunimmt und die Strahlung schließlich dominiert. Die Astronomen vermuten bisher, dass die Teilchen mit der höchsten Energie aus der Umgebung supermassiver Schwarzer Löcher in fernen Galaxien stammen - doch dort gibt es hauptsächlich Wasserstoff und Helium, aber keine Eisen. Zudem sollten Eisenkerne auf ihrer viele Millionen oder gar Milliarden Lichtjahre weiten Reise durchs Weltall durch Zusammenstöße mit Photonen - also den Teilchen der elektromagnetischen Strahlung - in leichtere Kerne zerfallen.

Rätselhaft ist das Ergebnis auch deshalb, weil frühere Messungen des "Fly's Eye"-Observatoriums in den USA bei hohen Energien nur Protonen gefunden hatten. Die aus dem Kosmos in die Erdatmosphäre eindringenden Teilchen stoßen mit Atomen zusammen und lösen so sekundäre Teilchenschauer aus. Aufgrund der höheren Masse und der höheren Ladung treten diese Kollisionen bei den Eisenkernen in größere Höhe und in einem schmaleren Band auf als bei Protonen.

Die Messungen der Höhe durch das Pierre Auger Observatory sind dabei erheblich genauer als beim "Fly's Eye". Die Forscher hoffen nun, dass sich mit weiteren Messungen die Quellen der hochenergetischen Teilchenstrahlung am Himmel lokalisieren lassen.

http://www.astronews.com/news/artikel/2009/06/0906-034p.html

Energiereiches Eisen in kosmischer Strahlung

Der besonders energiereiche Anteil der kosmischen Strahlung wird von Eisenkernen dominiert. Dieses überraschende Ergebnis haben Messungen des Pierre-Auger-Observatorium bei Malargüe (Argentinien) ergeben. Bislang hatten die Forscher angenommen, dass diese Strahlung bei der höchsten Energie hauptsächlich aus Protonen besteht. Denn nach den Modellen der Astronomen entsteht sie in den Materiescheiben, die die Schwarzen Löcher in den Zentren der Galaxien umgeben und von denen sich die Schwarzen Löcher ernähren. Diese Scheiben dürften aber vorallem Protonen und zusätzlich etwas Helium enthalten. Woher Eisenkerne die hohe Energie haben sollten, weiss man nicht. Diese Kerne sind ausserdem so fragil, dass sie auf dem Weg zur Erde rasch durch Kollisionen mit Photonen zerstört würden.(*) Den Messungen in Argentinien zufolge steigt der Anteil an Eisenkernen in der kosmischen Strahlung bei Energien über 1018 (eine Trillion) Elektronenvolt steil an, beim Dreifachen dieser Energie dominieren die Eisenkerne sogar.

FAZ v. 1.7.09 “Energiereiches Eisen in kosmischer Strahlung”

* Dass Eisenkerne in der höchstenergetischen kosmischen Strahlung vorkommen und dass diese Eisenkerne nicht durch Kollisionen mit Photonen in Hadronen zersetzt worden sind, das ist starkes Indiz dafür, dass diese Eisenkerne nicht aus Schwarzen Löchern in den Zentren weitentfernter Galaxien stammen können.

Naheliegend ist also die Schlussfolgerung, dass diese höchstenergetische Strahlung in astronomischer Nachbarschaft entsteht.

Die AUGER-Forscher stellen fest, dass ab dem Energiewert 3 * 1018 Elektronenvolt die Eisenkerne überwiegen!

Die relative Nähe der zugehörigen Strahlungsquellen muss neu diskutiert werden -
das ist sensationell!

Das von Cern - letzten Sommer erst() - durch die Arbeit von Giddings & Mangano vorgebrachte astronomische Argument der beobachtbar langlebigen Neutronensterne muss also dringlich überprüft werden.

2009-07-02 | achtphasen | 09:41:06 | Email | 13 comments




 

Comment from: ralfkannenberg [Visitor]
Sehr geehrte Forenbetreiber,

ich erlaube mir, Ihren Beitrag mit den beiden Fachpublikationen zu ergänzen, bitte beachten Sie, dass jede von ihnen mehrere Teilpublikationen enthält:

http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0906/0906.2319.pdf
http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0906/0906.2189.pdf

Vielleicht auch noch ein fachlicher Hintergrund: Sie wissen sicherlich, dass man mit Kernfission, also Kernspaltung Energie gewinnen kann, aber auch mit Kernfusion, also Kernverschmelzung. Es ist auf den ersten Blick verwunderlich, dass zwei entgegengesetzte Prozesse Energie freisetzen können und der Grund ist der, dass das Verschmelzen leichter Atomkerne ebenso wie das Spalten schwerer Atomkerne Energie freisetzt. Wo ist das "Minimum", also der Atomkern, bei dem weder durch Verschmelzen noch durch Spaltung Energie frei wird ?

Nun - das ist beim Atom Eisen der Fall.

Das hat natürlich auch zur Folge, dass unmittelbar vor der Supernova-Explosion eines Sternes der "Vorläuferstern" aus Eisen besteht und da freie Neutronen an der Oberfläche von Neutronensternen instabil sind, gibt es dort nur Eisenatome und Elektronen.

Somit ist nicht überraschend, dass Eisenkerne eine wesentliche Rolle spielen und wenn Sie mal einen Blick in o.g. Publikationen werfen, so werden Sie bemerken, wie schwierig die Auswertung der Daten ist, d.h. betreffend diese Thematik wird es wohl noch einiges zu entdecken geben.

Der Bezug zum Teilchenbeschleuniger ist mir indes nicht ersichtlich, denn die hier genannten Energien liegen ja rund 200000mal höher als die beim LHC !

Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
PermalinkPermalink 2009-07-03 | 12:57
Comment from: Rudolf Uebbing [Visitor]
Unzureichende Vergleiche der
Energiedichten LHC / Supernovae etc.




Solange nicht deutlich wird, worauf
sich der o.g. Unterschiedsfaktor "200000mal"
genau bezieht, besteht leider
eine Verständnisschwierigkeit im
letzten Satz des vorhergehenden
Beitrages.


Hier wird ein a n d e r e r Wert
a b g e l e i t e t,
der weiter eingeordnet werden kann:


Immerhin wird der LHC,
d.h. die geplante Kollision bzw.
deren Ort im LHC als der heisseste
Ort in der Galaxie bezeichnet (sh. CERNTV).


Daran reicht offenbar auch keine
Supernovae (SN).


Temperaturäquivalent im LHC:
10 000 000 000 000 000 Kelvin
(sh. CERNTV)


Temperatur in der Supernovae:
500 000 000 000 Kelvin.


Auf Basis dieses rein rechnerisches
Vergleiches der Kelvinwerte
(Temperaturäuqivalent zu
Temperatur) ergibt sich ein
20000facher Wert beim LHC-Experiment
gegenüber der Situation in einer
Supernova. In einem kleinen, fast
punktuellen Ausschnitt übertrifft
daher der LHC das Geschehen
einer Supernova.


In einem Vortrag eines CERN-
Spezialisten wurde ausgeführt,
dass die Energiedichte im
LHC-Experiment vergleichbar
dem Zustand nach dem
sog. Big Bang /"Urknall" war, der eine
Millionstel einer Millionstel
Sekunde danach geherrscht hat.


Dies macht die Ausserordentlichkeit
des LHC-Experimentes aus.
Diese ausserordentliche Situation
muss deutlich gemacht werden
dürfen.



R.U.
PermalinkPermalink 2009-07-03 | 15:18
Comment from: Rudolf Uebbing [Visitor]
Zur Verständnisschwierigkeit beim
energetischen Vergleich
(LHC-Kollisionsenergie und Kosmische
Strahlung):




Im LHC werden zwei gegenläufige
Protonen mit je 7 TeV (Tera-Elektronenvolt) Bewegungsenergie
bezogen auf das ruhende Erdsystem
zur Kollision gebracht -
in der Summe kommt man auf die geplanten 14 TeV Energie
(1,4E+13 eV - hier als eine Potenzschreibweise dargestellt).


Das eintreffende kosmische Teilchen
(z.B. mt 3E+18 eV Energie) trifft auf
ein Atmosphärenteilchen - hingegen mit nur genau 0 eV im ruhenden Bezugssystem.


Eine Division von z.B. 3E+18 / 1,4E+13
zum Vergleichszweck ist unzulässig,
da hier der weitere, notwendige
Vergleichsschritt ausgelassen wird,
nämlich zwei verschiedene
Bezugssysteme aufeinander abzustimmen,
d.h. man berücksichtigt auch
einen relativistischen Effekt.


Tut man dies, so ergibt sich beim
LHC eine sog. Laborenergie von ca.
1E+17 eV.


Damit ergibt sich unter dieser normierten
Vergleichsbedingung der
Bezugssysteme nur ein Unterschiedsfaktor
von höher als 10 und kleiner als 100.


Nun, für Eisenkerne ist der Faktor
55 noch zu berücksichtigen, um
einen Vergleich der Energie   d i c h t e
vorzunehmen bzw. um einen Vergleich
der allein beteiligten beiden Protonen
durchzuführen.


Im Falle der natürlichen Eisenkerne mit
3E+18 eV Bewegungsenergie ergibt sich
somit bzgl. der Energiedichte der
Proton/Eisenkern-Kollision sehr wohl
eine Vergleichbarkeit mit dem
natürlichen Ereignis.


Nun, die kosmische Strahlung bringt
Energien bis unter 1E+21 eV mit sich,
wie man gemessen hat. Deren Bestandteile
möglichst präzise abzuklären, ist sicher Ziel der
Anstrengungen des Pierre-Auger-Observatoriums und anderer Experimente.


Ganz Genaues weiss man z.Z. eben   n i c h t.


R.U.
PermalinkPermalink 2009-07-04 | 08:07
Comment from: ralfkannenberg [Visitor]
Sehr geehrter Herr Uebbing,

ehe ich lange herumrätsele, wie Sie darauf kommen:

"Tut man dies, so ergibt sich beim
LHC eine sog. Laborenergie von ca.
1E+17 eV."

Könnten Sie mir das bitte kurz vorrechnen, damit ich diese Zahl nachvollziehen kann ?

Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
PermalinkPermalink 2009-07-06 | 14:31
Comment from: ralfkannenberg [Visitor]
Sehr geehrter Herr Uebbing,

Sie schreiben:

"Immerhin wird der LHC,
d.h. die geplante Kollision bzw.
deren Ort im LHC als der heisseste
Ort in der Galaxie bezeichnet (sh. CERNTV).



Daran reicht offenbar auch keine
Supernovae (SN)."


Sie wissen sicherlich, dass bei einer Supernova mehr warmeTeilchen beteiligt sind als beim LHC.


Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
PermalinkPermalink 2009-07-06 | 15:23
Comment from: Rudolf Uebbing [Visitor]
Vergleichbarkeit (LHC/Natur) nur bei g l e i c h e n grundliegenden Bezugssystemen vornehmbar


Ich erlaube mir zu listen:
a) Energievergleich LHC/Kosmische
Strahlung:
Anstelle einer Formelableitung eines
Teilchenphysik-Laiens bringe ich hier
ein Zitat eines CERN-Forschers, geäussert am 21.01.2009 an einer Berliner Universität:


"Sie sehen hier die Energieskala, ist logarithmisch,
und das ist jetzt nicht die Schwerpunktsenergie,
sondern die Laborenergie, also das heisst, die Teilchenstrahlenenergie.
Jetzt sehen Sie natürlich hier
einen phantastischen Wert
von zehn hoch siebzehn Elektronenvolt,
das ist die Energie, die wir haben müssten,
wenn Sie einen Protonenstrahl auf ein unbewegtes Ziel,
also auf unbewegtes Target schicken."



b) Energievergleich LHC / Supernovaeteilchen:
Hier muß die Thermodynamik (Maxwellsche
Verteilung etc.) zur Anwendung gebracht werden - es kann dann
durchaus resultieren, dass a l l e
Teilchen in a l l e n historischen Supernovae des Universums nur mit verschwindend geringer
Wahrscheinschlichkeit ein
einziges Teilchen mit der Größe der LHC-Energie enthalten können.
(Ein interessanter rechnerischer
Ansatz dazu wurde auf AC/ Alpha Centauri/ relativ-kritisch/ bereits nachlesbar dokumentiert.)


Es wird deutlich, dass im LHC
ganz aussergewöhnliche Energiedichten
entstehen, wie sie nur ein Millionstel
einer Millionstel Sekunde nach dem
sog. "Urknall" nach Meinung der
beteiligten Forscher existierten.


Die rein beobachtenden, großartigen astrophysikalischen und aktuellen Experimente
( wie z.B. AUGER, PLANCK, ff) abzuwarten und gründlichst auszuwerten, ehe das "uncharted water" beim LHC befahren wird,
ist eine sehr einfache logische
Schlußfolgerung. Manches Schiff erlitt
schon Schiffbruch, weil die Lotsen versagten oder Kapitäne es zu eilig
hatten.


R.U.
PermalinkPermalink 2009-07-07 | 13:46
Comment from: Rudolf Uebbing [Visitor]
VIRILIO - Philosoph der Geschwindigkeit


BOSTROM - Intelligenz neu bewertet


( - ein Standpunkt - )





Die Eile, mit der vieles in der Leistungsgesellschaft,
dankenswerterweise vollzogen von den Leistungsträgern, geschieht,
ist grundsätzlich überdenkenswert - warum spricht VIRILIO , ein französischer, zeitgenössischer Philosoph, von der
Möglichkeit eines sog. "Unfall des
Wissens" ?


Warum spricht Nick BOSTROM, Oxford, sinngemäß davon, dass die
Intelligenz des Menschen sich auch global nachteilig auswirken kann
und mehr ?


Das LHC-Projekt des CERN kann und muß sich auch philosophisch orientierten
Betrachtungsweisen unterziehen können,
daraus resultieren dann wie von selbst gründlichere, umfassendere
Risikoanalysen - will bescheiden meinen


R.U.

PermalinkPermalink 2009-07-08 | 12:51
Comment from: ralfkannenberg [Visitor]
Sehr geehrter Herr Uebbing,

wie wir gesehen haben ist der Ord'sche Anssatz ja bedauerlicherweise vollumfänglich gescheitert. Seine Resultate sind zwar nicht "falsch" und mögen für eine allgemeine Betrachtung vielelicht geeignet sein, aber sie sagen im konkretenFall des LHC nichts aus, da für den Teilchenbeschleuniger, für Kollisionen von Hochgeschwindigkeitszügen am Erdboden, für das spontane Sonnenerlöschen und für die spontane Wasserumwandlung jedesmal dasselbe Ergebnis herauskommt.

Haben Sie eine Idee, den zweiten Summanden der Bayes'schen Gleichung besser, d.h. aussagekräftiger, abzuschätzen ?


Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
PermalinkPermalink 2009-07-08 | 16:49
Comment from: Rudolf Uebbing [Visitor]
ORD, HILLERBRAND, SANDBERG -
ein wichtiger Ansatz



Ich sehe in der Gleichung
(2) P(T,M,C) = P(T)*P(M|T)*P(C|M,T)
von ORD et al.
genau drei untereinander abhängige Bestandteile des physikalischen Erkenntnisweges angegeben
(Theorie, Modell, Kalkulation),
deren Bewertung die Autoren
anhand von Beispielen versuchen,
näher einzugrenzen.


Will man zunächst auf die Fachdetails der
G&M-Arbeit nicht eingehen, sondern
ihr einfachheitshalber unterstellen, sie verhalte
sich ähnlich wie alle anderen
vergleichbaren Arbeiten auch, ist zunächst
eine Metaanalyse dieser vergleichbaren
Facharbeiten erforderlich;
dies wäre ein erster Schritt,
für eine genauere, wenn auch
allgemeine Beurteilung.
(In der Medizin gibt es offenbar
zahlreiche Metauntersuchungen,
in der Physik offenbar nicht oder
weniger.)


Z.B. wären alle publizierten Formelableitungen der Physik durchzuzählen und die fehlerhaften
davon separat aufzusummieren.
(Beispiel: historisch - in der
Himmelsmechanik - ein fehlerhaftes Reihenglied in einer Formel, wie ich gelegentlich gefunden hatte.)


Eine Verfeinerung einer allgemeinen
Analyse wäre somit grundsätzlich
möglich - sie rät jedoch nur
zu einer prinzipiellen Vorsicht,
die nur dazu führen kann, die
vorhandenen LHC-Gutachten auch satzweise genau zu analysieren,
im Detail zu überprüfen und
zu ergänzen, wie ich meine.


Dass darüber hinaus die
Test- und Schätztheorie, die
Entscheidungstheorie und andere
Unterdisziplinen der Wissenschaft
(z.B. bei einem herausragenden
Risikoforschungsinstitut, also professionell) als
Werkzeuge zu einer ergänzenden notwendigen
Beurteilung der LSAG-Reportinhalte
führen sollten, ist als ein ureigenes Bedürfnis bei CERN ansehbar - "uncharted waters"
bieten eben mögliche Überraschungen,
deren unangenehme Anteile ausgeschlossen
werden müssen.


Möglichkeit der Risikobewertungen müssen
eben u m f a s s e n d vorgenommen werden.


R.U.
PermalinkPermalink 2009-07-08 | 20:51
Comment from: ralfkannenberg [Visitor]
Sehr geehrter Herr Uebbing,

das ist alles sehr schön und ich gehe mit Ihnen in weiten Teilen einig.

Nur ... - (2) macht einen Vorschlag für den ersten Summanden von (1) und dieser ist ja ohnehin schon sehr nahe bei 0.

Wir benötigen aber eine Abschätzung des zweiten Summanden von (1), der diese übrigen Risiken aufgrund der bedingten Wahrscheinlichkeiten beinhaltet, und diese wird von Ord et.al. ausser einigen allgemeinen Angaben im 10^(-4) bis 10^(-3) Bereich nicht geleistet. Insbesondere wird (2) von Ord et.al. im zweiten Summanden gar nicht verwendet ...

Haben Sie eine Idee, wie man diesen zweiten Summanden von (1) besser abschätzen könnte ? Zum gegenwärtigen Zeitpunkt liefert die Ord'sche Methode für den LHC, die Zugskollisionen, das Sonnenerlöschen und die Wasserumwandlung denselben Wert !


Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
PermalinkPermalink 2009-07-08 | 22:44
Comment from: Rudolf Uebbing [Visitor]
Verfeinerung der Methodik von T.ORD et al.



Eine Verfeinerung der ORD'schen
Methodik setzt eine umfangreiche
Analyse der vorhandenen physikalischen
Facharbeiten voraus. Die
Anwendung der ORD'schen Methodik
gibt jedoch einen ersten Eindruck, der
dazu Veranlassung geben kann - je
nach Wichtigkeit der beurteilten
Arbeit - diese genau im Detail
und umfassend zu rekapitulieren
und - im Fall einer Risikoanalyse -
auch nicht berücksichtigte Umstände
als auch Beobachtungsauswahleffekte
mit in das Kalkul einer Verläßlichkeitsabschätzung einzubeziehen.


Dies sehe ich als Hauptergebnis
der ORD'schen Untersuchung an -
der LSAG-Bericht kann nicht
das "final word" der Sicherheitsbeurteilung im Falle
des LHCs sein.
Auch ist zweifelhaft am LSAG-Report,
ob er den Standards der Risikoforschung
genügt (sh. M. LEGGETT).


R.U.
PermalinkPermalink 2009-07-09 | 17:15
Comment from: ralfkannenberg [Visitor]
Sehr geehrter Herr Uebbing,

nur eine Zwischenfrage, um zu vermeiden, dass wir uns hier missverstehen: Gehen Sie einig mit mir, dass die Publikation von Ord et.al. für den LHC, Zugskollisionen, Sonnenerlöschen und Wasserumwandlung stets dasselbe Resultat erhält ?


Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
PermalinkPermalink 2009-07-10 | 10:18
Comment from: Rudolf Uebbing [Visitor]
Ergebnisse von T.ORD et al.


Wie man bei T.ORD et al. nachlesen kann,
wird dort eine Abschätzung auf Basis
von Fehlerstatistiken versucht, die leider als Metauntersuchungen nicht oder allenfalls bruchstückweise vorliegen.


In der erklärten Intention von T.ORD et al. liegt es, infolge der gelegentlich offenkundigen, grundsätzlichen Fehlerträchtigkeit von wissenschaftlichen Aussagen, eine Folgeuntersuchung zum LSAG-Report anzuregen.


Als erster Ansatz mögen alle gemäß T.ORD
et al. bewertbaren Untersuchungen zunächst grundsätzlich gleich fehlerträchtig erscheinen; die Detailanalyse - z.B. Durchzählung der Formelableitungen mathematischer Art innerhalb einer Arbeit - wird
schnell auf individuelle, durchaus unterschiedliche, quantifizierbare Vorab-Beurteilungen führen. Dies ist m.E.
auch Intention der ORD'schen Arbeit,
die evtl. als erster Schritt zu einem Metasystem angesehen werden könnte.


R.U.
PermalinkPermalink 2009-07-11 | 11:49
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