Scheinbares Gravitationszentrum in beliebiger Massenverteilung

Klaus Retzlaff — Wed, 08 Feb 2017 12:59:42 +0000

In einem allgemeinen Vielteilchensystem, z.B. der Milchstraße, fallen der Massenmittelpunkt oder Schwerpunkt und der Punkt in welchen die Gesamtmasse angeordnet gedacht werden kann, um die gleiche Schwerkraft, bzw. Feldstärke hervorzurufen, wie sie von dem verteilte Gesamtsystem in einem Aufpunkt erzeugt wird, auseinander. Aus diesem Grund kann z.B. die Rotation der Sterne um das galaktische Zentrum nicht dadurch beschrieben werden, dass man rechnerisch die Gesamtmasse innerhalb der Bahn oder die Gesamtmasse der Galaxie im Zentrum vereinigt. Der Punkt, in welchem die Gesamtmasse oder eine definierte Teilmenge als Massengesamtheit vereinigt gedacht werden kann, wird im Folgenden als Gravitationspunkt (G-Punkt oder GP, nicht mit der Gräfenbergzone zu verwechseln, deren Stimulation Frauen schnell zum Organsmus führt) bezeichnet. Der G-Punkt wird für den allgemeinen Fall berechnet.

Bild: Massenmittelpunkt und scheinbares Gravitationszentrum aus “Sicht” der Sonne, Bildautoren: Klaus Retzlaff und NASA

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Keine Dunkle Materie in der Milchstraße bis 15kpc – Abschätzung der Gesamtmasse und Spiralarmstrukturen

Klaus Retzlaff — Sun, 22 Jan 2017 10:20:07 +0000

Auf Basis der Newtonschen Gravitationstheorie erfolgen eine Minimalabschätzung der Gesamtmasse der Milchstraßengalaxie sowie die Bestimmung der radialsymmetrischen Massenverteilung durch Anpassung der berechneten an die gemessene Rotationskurve. Das Modell besteht aus 3 Komponenten, einer punktförmigen Zentralmasse, dem Bulge und der Scheibe. Ein hypothetisch angenommenes Halo aus Dunkler Materie (DM) wird in diesem Modell mit dem Ziel weggelassen, zu ermitteln, ob die Annahme eines Dunklen Halos zur Beschreibung der Rotation der Galaxie überhaupt erforderlich ist. Es wird kein spezifisches Profil der Massenverteilung vorgegeben, dafür wird in äquidistanten Abständen von 1kpc die Massendichte variiert und zwischen diesen Stützstellen interpoliert. Die Ergebnisse zeigen Variationen der Dichteverteilung, die mit den bekannten Spiralarmstrukturen korreliert sind. Durch den Verzicht auf eine Halokomponente ergibt die Simulation eine Untergrenze für die galaktische Masse. Die Simulation führt zu dem Ergebnis, dass die Rotation der Milchstraße für einen Bereich bis 15 kpc allein auf Grund der beobachtbaren baryonischen Materie erklärt werden kann und ein Anteil Dunkler Materie nicht erforderlich ist. Die gemessenen Rotationskurvendaten geben über 12kpc hinaus auf Grund ihrer erheblichen Streuung keine Grundlage für eine sinnvolle Simulation.

Bild: Milchstraße und Europäische Südsternwarte, Autor ESO

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