Für eine idealisierte galaktische Scheibe mit radialsymmetrischer und exponentiell zum Rand hin abfallender Massendichte wird eine Rotationskurve berechnet. Dabei zeigt sich ein interessanter Randeffekt – ein physikalisch notwendiges Ansteigen der Rotationsgeschwindigkeit mit zunehmendem Abstand am Rand der Scheibe. Tatsächlich ist ein solcher Effekt in der Rotationskurve der Milchstraßengalaxie beobachtbar. Dieser Effekt wird in der Literatur mit dem Vorhandensein Dunkler Materie in Verbindung gebracht. In Wahrheit ist dieser Effekt durch die Scheibengeometrie bedingt, denn Sterne im Randbereich erfahren die volle Gravitation der inneren Scheibe. Damit sie auf der Kreisbahn bleiben, müssen sie eine höhere nach Außen wirkende Fliehkraft aufbringen als Sterne, die sich mitten in Scheibe bewegen. Auf Sterne, die sich mitten in der Scheibe bewegen wirken Gravitationskräfte aus dem äußeren Scheibenbereichen, darum benötigen sie vergleichsweise weniger Fliehkraft und das bedeutet, sie müssen langsamer kreisen als die Sterne am Rand.

Bild: Rotationskurve der Milchstraße, Bildautoren: Yoshiaki Sofue und Klaus Retzlaff

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