Rotationskurven

Bernhard

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Hallo Leute,

nachdem im Nachbarthema momentan intensiv über die Dunkle Materie diskutiert wird, hätte ich mal eine eher grundlegende Frage dazu. Der Wiki-Artikel zu Rotationskurven hat am Ende den folgenden Link:
http://www.physik.unizh.ch/~kmueller/text/vorlesung/dark/node4.html
Dort kann man in der ersten Grafik recht gut sehen, wie das Problem der Rotationskurven zu verstehen ist. Das Maximum der Kepler-Kurve liegt demnach genau am Rand des sichtbaren Teils der Galaxie M33. Mich würde jetzt interessieren, wie die Meßwerte außerhalb des sichtbaren Teils der Galaxie eigentlich gemessen werden. Im Bild geht die Kurve ja weit über den sichtbaren Teil der Galaxie hinaus! So viel ich weiß, gibt es zwar ein Halo aus Kugelsternhaufen, aber ist dieses Halo wirklich so viel größer als die Galaxie? Ich meine, wie kommt man mitten im "Nichts" zu Meßwerten? Neben den Kugelsternhaufen kann ich mir nur noch vereinzelte Sterne vorstellen, aber gibt es so etwas überhaupt in so großer Entfernung von der Galaxie?
Vielen Dank für eure Antworten.
Gruß,

Bernhard
 

Bernhard

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Hallo mac,

Eine Suche nach "M33 rotational curve" bei arxiv.org bringt ein Ergebnis von 2008:
http://arxiv.org/abs/astro-ph/9909252
Dort wurde die Rotationskurve mit dem Radioteleskop in Arecibo (!) gemessen und bietet gute Hintergrundinfos zu der Rotationskurve im Link des ersten Beitrages dieses Themas :cool: .

Trotzdem auch vielen Dank für deinen Link, aber der liefert mir momentan viel zu viele Informationen. So was kann man zwar auf die Schnelle unmöglich sichten, aber er ist gut für vertiefte Hintergrundinformationen.
Gruß
 

Bernhard

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Mich würde ja mal interessieren, ob sich auch andere Galaxien derart weit über ihre optisch sichtbaren Grenzen hinaus fortsetzen.
Hallo Klaus,

ich vermute mal, dass diese groß ausgedehnten Wasserstoffwolken sehr häufig außerhalb der verschiedenen Galaxien existieren sollten. Die Frage dabei wäre allerdings, ob diese Gaswolken auch wirklich um die Galaxien rotieren.
MfG
 

Klaus

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Die Frage dabei wäre allerdings, ob diese Gaswolken auch wirklich um die Galaxien rotieren.
Bei Andromeda steht dies bis 35 kpc Abstand vom Zentrum fest. (Siehe Dokument, auf das der 2. Link verweist.)
Auch weiter außerhalb sollte man davon ausgehen können, denn Sterne, die in 50 kPc Abstand um die Galaxie kreisen, dürften ihre Geschwindigkeit bereits von den Gaswolken geerbt haben, aus denen sie sich ehemals gebildet haben.
 

Bernhard

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Abschließend frage ich mich, ob bei der Interpretation der Geschwindigkeitsmessungen des Gases außerhalb der Galaxien dessen Masse und damit auch dessen Gravitationspotential berücksichtigt wurde. Falls nicht, würde das die erhöhte Rotationsgeschwindigkeit z.T. schon mal erklären.

Ich will den Profis da ja nichts unterstellen, aber die genaue Interpretation würde mich dann doch interessieren. Die Gesamtmasse dieses Gas-Halos ist im Vergleich zur sichtbaren Galaxie doch sicherlich nicht komplett zu vernachlässigen.
MfG
 

Klaus

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Abschließend frage ich mich, ob bei der Interpretation der Geschwindigkeitsmessungen des Gases außerhalb der Galaxien dessen Masse und damit auch dessen Gravitationspotential berücksichtigt wurde.

Damit bist Du nicht allein. Die Frage der rellen Masseverteilung stellte sich hier schon mehrfach. (Was ich mich da grad frage ist, ob sich die Gasmenge nicht auch an Hand von Messungen der Strahlungsintensität des Wasserstoffs direkt bestimmen läßt.)
Ich vermute ja, daß die recht homogene Geschwindigkeit des Gases in den äußeren Regionen einer Galaxie schlichtweg Turbulenzen im Gas verhindert und dadurch lokale Verdichtungen des Gases ausbleiben und es deswegen dort kaum zur Sternbildung kommt.
Bei Ringgalaxien zeigt sich ja, welche Unmasse an Gas letztlich vorhanden sein muß und welche Unmasse aus Sternen sich daraus bilden könnte und wie extrem weit sich dieses Gas über die optisch sichtbaren Grenzen der Galaxie hinaus erstreckt.
Bei den sich ausbreitenden Ringen läßt sich auch erahnen, wie schnell die Leuchtkraft der Sterne nachläßt und aus dem ursprünglich vorhandenen Gas dunkle Materie in Form von unzähligen Sternenleichen wird. Wobei mir einfällt, daß die Astronomen an Hand von Leuchtkraft und Farbe des Ringes eigentlich auch auf die in den dortigen Sternen konzentrierte Masse schließen können müßten ...
 

Bernhard

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Ich will den Profis da ja nichts unterstellen, aber die genaue Interpretation würde mich dann doch interessieren. Die Gesamtmasse dieses Gas-Halos ist im Vergleich zur sichtbaren Galaxie doch sicherlich nicht komplett zu vernachlässigen.
Auch wenn der Wiki-Artikel über die dunkle Materie eher suggeriert, dass nichtleuchtendes Gas die erhöhten Rotationskurven nicht erklären kann, kann man sich auch überlegen, dass die Dichte auch innerhalb der Galaxien im Durchschnitt nicht gerade sehr groß ist. Unser nächster Nachbarstern Proxima Centauri ist rund 4 Lichtjahre entfernt. Man kann im Vergleich das Material der Sonne also auf eine Kugel mit einem Durchmesser von 4 Lichtjahren aufblasen!!

Ursprünglich stammen meine Zweifel übrigens von Rechnungen, die ich etwas unübersichtlich hier aufgeschrieben habe. Bei der Auswertung des Potentials an dem Beispiel unserer eigenen Galaxis hatte ich den Eindruck, dass ein zusätzliches Gas-Halo die Rotationskurven sehr schnell anheben kann. Die Profis verwenden bei solchen Rechnungen vermutlich Numerik-Programme und die zugehörigen Fehlerabschätzungen kenne ich leider nur sehr unzureichend.
MfG
 
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