Geschwindigkeitsdispersin

  • Hallo Leute,
    in einem Buch (Der Große Attraktor) habe ich gelesen, dass mann u.a. die Geschwindigkeit der Sterne in elliptischen Galaxien gemessen hat, die offenbar durch eine Verbeiterung der Absorbtiontslinien erscheinen. Wie funktioniert das, oder habe ich da was falsch verstanden? Wer klärt mich mal auf?
    Joachim

  • Hallo Joachim,


    mit den Verbreiterungen der Absorbtionslinien kann man die Rotationsgeschwindigkeit von Sternen messen, nicht aber deren Geschwindigkeit.
    Wenn ein Stern rotiert, so ist das ausgesendete Licht, welches in Rotationsrichtung zu uns ausgesendet wird Blauverschoben. Auf der anderen Seite wird das Licht klarerweise von einem Punkt ausgesendet, der sich von uns weg bewegt => Rotverschoben. Dadurch verbreitern sich die Linien und man kann daraus die Rotationsgeschwindigkeit ermitteln.


    Die Geschwindigkeit von Sternen kann man über klassischen Doppler ermitteln, jedoch auch nur die direkt in unsere Richtung bezogenen Geschwindigkeiten (ein Stern der sich "quer" zu uns bewegt verschiebt sich nicht Blau/Rot). Hierbei ist natürlich zu beachten, dass sich der Raum als ganzes ausdehnt und dadurch generell alles verschoben wird

  • Hallo Thomas,


    immer langsam mit den jungen Pferden [;)]


    Natürlich kannst du über die Verbreiterung von Spektrallinien einer Galaxie die Bewegung der Sterne darin messen, denn die Sterne werden ja nicht aufgelöst und bei elliptsichen Galaxien hast du eher eine Art Bienenschwarm als gleichförmige Bewegungen aller Sterne wie bei Spiralgalaxien. Der Effekt ist somit genau derselbe wie der, den du bei der Rotation von Sternen beschreibst, die du ja auch nicht auflösen kannst.


    Viele Grüße
    Caro

  • Hallo Caro, hallo alle,
    kann ich mir das so vorstellen, dass die obere ( oder untere) Hälfte blauverschoben und die andere Hälfte rotverschoben ist, die Linien also insgesamt verbreitert erscheinen, innerhalb der Rotverschiebung der Galaxie als Ganzes? Und die unterschiedlichen Hälften deswegen, weil die Sterne der ( ungefähr)rechten (oder linken) Hälfte der Galaxie sich "auf uns zu", die andere Hälfte sich entgegengesetzt bewegt? Wenn ja, dürften doch die Sterne, die sich relativ zu uns nach rechts oder links bewegen, diese Rot- oder Blau-Verschiebung nicht zeigen und die Linien im Spektrum der Galaxie als Ganzes eher bikonkav sein, genügend Auflösung des Teleskops vorausgesetzt. Und wenn das so ist, müsste man doch an Hand der Wölbung doch auch die exakte Form der elliptischen Galaxie errechnen Können, wenn man davon ausgeht, dass sich die Sterne in einer elliptischen Galaxie, zumindest in der vorderen und hinteren Hälfte. Oder täusche ich mich?
    Joachim

  • Hallo Joachim,


    lies mal, was ich oben Thomas geschrieben hab [;)] Elliptische Galaxien haben keine "Vorzugsrotationsrichtung". Du betrachtest eine riesengroße Sternansammlung, in der die Sterne (ähnlich übrigens wie in Kugelsternhaufen, nur eben noch eine Nummer größer) beliebige Bahnen um das Massenzentrum haben. Dementsprechend kannst du keine Bereiche ausmachen, die für die jeweiligen Flanken der Linien verantwortlich sind. egal in welchen teil der Galaxie du schaust, du wirst immer Sterne haben, die sich auf dich zu deren unmittelbare Nachbarsterne sich von dir weg oder tangential zu deiner Blickrichtung bewegen. Und auflösen kannst du das eben nicht.


    Viele Grüße
    Caro

  • Hallo Caro,
    dann verstehe ich die Verbreiterung doch nicht. Wie kommt es dann zu der Verbreiterung, wenn die Summe aller Sterne sich in den Richtungen aufhebt?. Dann bleibt doch nur die Gesamt-Fluchtgeschwindigkeit der Galaxie.
    Joachim

  • Hallo Joachim,


    wie soll sich denn da etwas aufheben? Sterne, die sich auf dich zu bewegen, bewegen sich nunmal auch dich zu und sind blauverschoben, sie machen die kurzwellige Flanke der Linie. Andersrum sind die Sterne rotverschoben, die sich von dir wegbewegen, und machen die langwellige Flanke. Der einzige Unterschied ist, daß sowohl rot als auch blau von überall aus der Galaxie kommt.


    Viele Grüße
    Caro

  • Hallo Caro,


    was sind denn die größten Relativgeschwindigkeiten, die innerhalb einer elliptischen Galaxie auftreten und bis zu welchen Werten von z studiert man die? Und wirkt sich die Dunkle Materie auf diese Dynamik aus?


    Grüße, Günter

  • Hallo Günter,
    .
    genaue Werte hab ich da nicht parat (ist nicht ganz mein Fachgebiet [:)]. Die Geschwindigkeitsdispersion läßt sich ja schön durch die Faber-Jackson-Relation als Funktion der Leuchtkraft beschreiben, und da können locker mehrere 100 km/s auftreten. Rotationskurven für elliptische Galaxien aufzustellen wird natürlich schwierig, ich denke mal, das läuft auch eine globale Masse vs. Leuchtkraft-Bestimmung hinaus, wo dann die Dunkle Materie in die Amplitude der Dispersion eingeht, wenn sie anfängt sich in den Außenbereichen bemerkbar zu machen. Aber wenn man sich die inneren sichtbaren Bereiche anguckt (und die spektroskopiert man ja im Allgemeinen), dann ist man denke ich noch klar in dem Bereich, wo baryonische Materie dominiert. Von daher dürfte das keine einfache Messung sein.


    Viele Grüße
    Caro

  • Hi Joachim, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Wenn ja, dürften doch die Sterne, die sich relativ zu uns nach rechts oder links bewegen, diese Rot- oder Blau-Verschiebung nicht zeigen...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Es funktioniert doch nur wenn wir die Galaxie von der Kante her sehen, nicht wenn wir auf ihre Fläche blicken.


    Schauen wir auf die Galaxie "von oben" drauf, sehen wir sie flächig, alles bewegt sich aus unserer Sicht im Kreis und damit ist die Messung nicht möglich.


    Sehen wir die Galaxie von der Seite her, dann funktioniert die Messung. Wie bei einem Kreisel, den du von der Kante her ansiehst- auf der einen Seite bewegt sich der Rand des Kreisels auf dich zu, auf der anderen Seite von dir weg.


    Gruß
    Stefan

  • Hallo Stefan,


    wir reden über elliptische Galaxien, da gibts keine Kanten und Flächen. Und erzähl Joachim bitte nix falsches, denn genau darum geht es ja, daß eben nicht die Galaxie als ganzes rotiert.


    Viele Grüße
    Caro

  • Danke, Caro. Ich hatte mich gefragt, ob es durch Erreichen der Fluchtgeschwindigkeit eine gewisse "Abdampfrate" gibt. Ist womöglich bei elliptischen Galaxien in unserer Nähe die Frequenzverschiebung einzelner Sterne noch auflösbar?


    Gruß, Günter

Jetzt mitmachen!

Sie haben noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registrieren Sie sich kostenlos und nehmen Sie an unserer Community teil!