Die Stichhaltigkeit der 'astronomischen Argumente'

[Aragorn]

Hallo Solkar,

[Orbit]

Ja gell, Aragorn, auf diesen erhellenden Beitrag von Solkar wartet man hier und auf 'achtphasen' nun schon seit zweieinhalb Monaten.

[Aragorn]

Hallo Orbit,

du bist eine pöse Spottdrossel.

Vielleicht sind die aA nicht so belastbar wie wir meinen? Wenn es Solkar gelingt dies unter Inanspruchnahme des heutigen Wissens zu zeigen, ist das beachtenswert. Es so wie die üblichen LHC-Kritiker zu machen und einfach zu behaupten: Wir wissen nichts und deshalb kann alles passieren ist halt nicht zielführend. Das wäre die Argumentation des finsteren Mittelalters und würde dem riesigen Wissen das inzwischen angehäuft wurde nicht gerecht werden.

Ein achtphasen-Argument der Art "der Mond könnte sich ja mal nicht an die Naturgesetze halten und plötzlich auf die Erde stürzen" ist halt kein ernstzunehmendes Argument. Nunja zumindest für alle vernünftigen Menschen ist das wohl so. Zu denen kann man wohl einige Künstler, Philosophen, Hausfrauen und Rechtsanwälte nicht zählen.

Gruß Helmut

[Solkar]

Lets get started and first talk about seemingly simple

A)Geometry
=================
In [GM08] eq. E.6 there's a mBH production rate given in terms of a flux

$\int_{E_{min}}^{E_{max}} \frac{d\Phi}{dE} dE$ (S.I.1)

and certain other quantities.

(S.I.1) is a most handy term, but a also a very dangerous one - "dangerous" in terms of over-simplifying the model.

The $\Phi(E)$ is an arithmetically averaged quantity, it is all the the incoming flux/"energy level" (flux/"energy interval" from experimental data respectively) added and scaled by area and time as one can take from the dimensions for $N_{BH}$ stated above [GM08] eq. E.6.

By averaging energy of discrete events like impinging UHECR, (3D-)geometrical attributes of those discrete events, namely their (3D-)unitvectors, which will here be written as $\vec{\hat{\beta}}$, become disregarded.

This is without any effect for the reliability of the model as long as the respective stellar body yields a perfectly spherically symetrical response to the impinging rays regardless of CR's $\vec{\hat{\beta}}$.

But rarely any stellar body to be considerd here is supposed to yield such a perfectly spherically symetrical response due to its magnetic field; the most prominent sample being neutron stars ("n-star"). For n-stars, this "habit" of symetrical response is considerably disturbed; neutron stars are surrounded by a most powerful magnetic field which exerts a Lorentz-Force upon the incoming, charged, CR particles. As rightfully considered in [GM08] Appendix G, this has to be taken into account for production rate calculations.

It is not to be quantified or discussed here what part of the respective loss of rate has to be credited to either deceleration of incoming particles or deflection; for neutron stars one can simply take [GM08] eq. G.8 for reference.

[GM08] eq. G.8 defines a range for polar angle $\theta$, thus a double-cone shape. CR with trajectories within those cones could contribute to production rates, whereas rays outside those cones would not.

Although the bottom of [GM08] Appendix G the authors already conclude that the production rates calculated for this scenario are too small to provide sufficient rates, things are even worse because there is a wrong ansatz behind their estimation:

The factor $\pi{(\theta_{max}R_0)}^2$, [GM08] p. 85, can be used to calculate a certain rate of suppression of incoming flux. There is a hidden implication of this ansatz, namely that respective CR sources are evenly enough distributed across a virtual sphere centered at the n-star.

Based on recent Pierre Auger data, eg. [San09] it is a solid assumption that sources of UHECR are quite unevenly distributed across the virtual sphere.

N-stars, which never during their life-time had their axis pointing roughly towards a major UHECR source would likely never have had their "share" of flux [GM08] calculate, whereas n-stars with an axis roughly pointing towards major UHECR sources would have had an impinging rate which would exceed the synchroton-loss reduced rates deduced using [G&M] Appendix G.

So the question is not "What is, for a given n-star, the percentage of appropriate flux impinging from polar regions?" but
"For which n-stars is, or has been, the axis pointing exactly enough towards active UHECR source(s)?"

Over the lifetime of a n-star, the distribution of UHECR sources across a virtual sphere around a n-star will not remain constant - e.g.:

- rotation around the galactic center
- changes of the star population
- cosmic expansion

Unfortunately, those effects are difficult to quantify.


More about anisotropy, production rates and especially similar considerations for binary systems to come.



Best regards,

Solkar

Refs (BibTeX):
=============
[GM08]
@article{Giddings:2008gr,
author = "Giddings, Steven B. and Mangano, Michelangelo L.",
title = "{Astrophysical implications of hypothetical stable TeV-
scale black holes}",
year = "2008",
url = "http://arxiv.org/abs/0806.3381v2",
journal = "Phys. Rev.",
volume = "D78",
pages = "035009",
eprint = "0806.3381",
archivePrefix = "arXiv",
primaryClass = "hep-ph",
doi = "10.1103/PhysRevD.78.035009",
SLACcitation = "%%CITATION = 0806.3381;%%"
}

[San09]
@article{Santos:2009jj,
author = "Santos, E. M. and Colaboration, for the Pierre Auger",
title = "{Anisotropy Studies with the Pierre Auger Observatory}",
year = "2009",
url = "http://arxiv.org/abs/0902.0040"
eprint = "0902.0040",
archivePrefix = "arXiv",
primaryClass = "astro-ph.HE",
SLACcitation = "%%CITATION = 0902.0040;%%"
}

[ralfkannenberg]

Hallo Solkar,

warum möchtest Du die nicht englisch sprechenden Leser dieses Forums von vornherein ausschliessen ?


Freundliche Grüsse, Ralf

[ralfkannenberg]

Nun Solkar,

da Deine Aktion erwartungsgemäss auf Achtphasen thematisiert wurde, sind doch einige Fragen aufzuwerfen:

1.) Du kennst das Problem nicht erst seit heute nacht. Wieso schreibst Du einen Artikel, von dem Du ganz genau weisst, dass er Verunsicherung auslösen wird, nur wenige Tage vor der erneuten Inberiebnahme des LHC ?

2.) Du wirfst bereits in Deinem ersten Beitrag einige "Ungereimtheiten" auf. Wäre es nicht besser gewesen, diese zuerst mit den Autoren der Sicherheitsanalyse zu besprechen und sie erst danach öffentlich zu stellen ?


Oder geht es Dir gar nicht um die von Dir angesprochenen Fragestellungen, sondern vielmehr darum, einen möglichst guten Zeitpunkt für optimale Panikmache zu finden ?


Ralf Kannenberg

[ralfkannenberg]

[nomad]

[ralfkannenberg]

[ralfkannenberg]

[Aragorn]

Hallo Solkar,

[Aragorn]

Die abgestrahlte Leistung durch Synchrotronstrahlung relativistischer Ladungen ist (Lexikon der Physik, Spektrum akadem. Verlag, Band 5, S. 249) ist:

P = e^2*c/(6*Pi*Epsilon_0) * E^4/(mo^4*c^8*R^2)

e = Elementarladung = 1,6 E-19 C
Epsilon_0 = 8,9 E-12 F/m
mo = Ruhemasse des Teilchens (Proton = 1836 * 9,1 E-31 kg)
c = Lichtgeschw. = 3 E+8 m/s
R = Krümmungsradius der Bahn der elektr. Ladung
E = kin. Energie der elektr. Ladung (1 eV = 1,6 E-19 J)


Wenn ich für R = 1000 m einsetze erhalte ich für ein Proton der kin. Energie 1TeV = 1,6 E-7 Joule eine Synchrotronstrahlung von P = 5,9E-14 Joule/s. Das 1 TeV Proton verliert also nur sehr wenig kin. Energie durch Synchrotronstrahlung.

Gruß Helmut

[Aragorn]

Aus Arnold Hanslmeier, Einführung in Astronomie und Astrophysik, Kapitel 10.2.2 Sternentwicklung, Magnetfelder, S. 298:

B/Bo = (Ro/R)^2

B, R = Magnetfeldstärke eines Himmelsobjektes
Bo/Ro = Magnetfeldstärke eines anderen Himmelsobjektes

Mit den Daten unserer Sonne (Bo = 1 E-4 Tesla, Ro = 7 E+5 km) ergäbe das für:

* Weiße Zwerge (R = 7000 km) ein B = 1 Tesla

* Neutronensterne (R = 70 km) ein B = 1 E+4 Tesla

http://pi.physik.uni-bonn.de/~kraft/images/stories/05%20-%20LHC-Der%20Gro%DFe%20Hadronen%20Speicherring.pdf
Im LHC werden Magnetfeldstärken von 8 Tesla erzeugt, welche 7 TeV Protonen auf eine Kreisbahn von knapp 9 km Durchmesser ablenken können.

Ergo trifft dein Argument für Weisse Zwerge (WZ) nicht zu (das Magnetfeld im LHC ist stärker als jenes von WZ). Solkars Argumentation berührt daher nicht die astronomischen Argumente in Bezug auf WZ.

Das Magnetfeld von Neutronensternen (NS) ist ca. 1000 mal stärker als das im LHC-Ring. Da der Kreisbahnradius r einer Ladung im Magnetfeld B sich wie r~1/B verhält, ändert sich nichts wesentliches. Ein Magnetfeld von 1000 Tesla könnte die LHC-Protonen auf eine Kreisbahn von ca. 9 m bringen. Die abgegebene Sychrontronstrahlung für ein 1 TeV Proton würde auf 7 E-10 Joule/s steigen. Da die Abstrahlzeit, die der Ladung verbleibt bis sie auf den Neutronenstern auftrifft, stark verringert wird (auf ca. 1/1000) ändert sich imho nichts wesentliches. Das astronomischen Argumente bleiben auch für Neutronensterne gültig.

Imho würde sich das erst ändern, wenn leichtere Elementarteilchen beschleunigt würden, oder wenn erheblich höhere Energien erreicht würden.

Gruß Helmut

[ralfkannenberg]

[Kondensat]

neutronensterne haben typischerweise r=10 km
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resistance is futile....