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Verfasst am: 21. Aug 2012 03:58 Titel: Warum dreht sich eine Galaxie überall gleichschnell? |
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Huhu Community, in Anlehnung an meinen anderen Post (http://www.physikerboard.de/topic,29478,-warum-drehen-sich-galaxien%3F.html) kam mir eine weitere Frage, dessen Antwort sich mir leider nicht erschließt. Soweit ich weiß ist es ja so, dass man auf die dunkle Materie gestoßen ist, weil sich z.B. ein Stern S1 mit einer Geschwindigkeit v1 und einem Radius r1 von sagen wir mal 1.000 Lichtjahren näherungsweise genauso schnell auf seiner Umlaufbahn um den Mittelpunkt einer Galaxie bewegt, wie ein Stern S2 mit einer Geschwindigkeit v2 und einem Radius r2 von 10.000 Lichtjahren. v1 und v2 sind also näherungsweise gleich, was nicht erwartet wurde. Da r2 deutlich größer als r1 ist, sollte die Gravitationskraft S2 deutlich schwächer ins Zentrum der Galaxie ziehen und dadurch sollte auch v2 eigentlich deutlich langsamer sein.. Das v1 und v2 näherungsweise gleich sind, kann ja nur sein, wenn deutlich mehr Masse (und damit Gravitation) vorhanden ist, als sichtbar ist, weshalb man auf die Existenz von "dunkler Materie" schloss. Mir stellt sich da aber eine sehr elementare Frage: wie und vor allem warum ist denn die dunkle Materie verteilt, dass das funktioniert? Ich meine, wenn z.B. die dunkle Materie im Zentrum einer Galaxie konzentriert ist, dann müsste sich doch einfach nur v1 und v2 wegen mehr Gravitation erhöhen, aber die Gravitation wäre doch bei größerem Abstand zum Zentrum trotzdem schwächer. So kann es ja also eigentlich nicht sein, da dann v1 und v2 deutlich unterschiedlich, nur eben "erhöht" sein würden?! (Also scheint sich die dunkle Materie sich ja nicht besonders stark von der Gravitation des Galaxienzentrums beeinflussen zu lassen?!) Die dunkle Materie müsste ja also irgendwie näherungsweise homogen verteilt sein? So, dass halt ein Stern S1 der sehr nahe dem Zentrum von allen Punkten der "dunklen Materiewolke" etwa gleichstark angezogen wird (weil er sich mitten drin befindet), deshalb hat die dunkle Materie auf ihn quasi keinen starken Einfluss...und einer der am Rand der Galaxie ist, wird dann von dem groß der homogenen Wolke stark in Richtung Mittelpunkt der Galaxie gezogen, wodurch er "zusätzlicher" Gravitation ausgesetzt ist und deshalb nicht seine Umlaufbahn verlässt. Soweit ich aber weiß, soll es doch so sein, dass die dunkle Materie zwar insgesamt relativ träge ist, sich aber ja doch durchaus an gewissen Punkten "konzentriert"...dann wäre es ja keine homogene Verteilung mehr und dann würde das Konzept ja nicht aufgehen... Wie ist also dunkle Materie verteilt, dass S1, S2, S3, S.., trotz unterschiedlicher Radien alle näherungsweise die gleiche Radialgeschwindigkeit besitzen? grüße & danke im Voraus, ascer |
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