Hallo Jörg,
tatsächlich ist die Massenbestimmung bei Galaxien alles andere als einfach, weil jede Menge Unsicherheiten bestehen. Immerhin können wir M31 noch in Einzelsterne auflösen - aber auch nur die hellen. Die Probleme fangen dann schon mit der Anzahl der M-Zwerge an, die auf jeden leuchtkräftigen blauen Stern kommt. Schon in der näheren Sonnenumgebung in unserer eigenen Milchstraße fangen da die Problme an. Wir kennen bis heute längst nicht alle dieser leuchtschwachen Sterne im Umkreis von nur 50 Lichtjahren um die Sonne! Hinzu kommen Braune Zwerge, freifliegende planetengroße Objekte, usw. Wenn wir uns also schon in der Milchstraße mit der Sternanzahl schwertun, die auf ein bestimmtes Volumen kommt, wie soll das dann erst mit anderen Galaxien werden...?
Abschätzungen machen man aber natürlich dennoch nach genau diesem Muster, sprich man extrapoliert von der Verteilung der Masse auf verschiedene Sterntypen in Sonnenumgebung und rechnet die Gesamtleuchtkraft der Andromedagalaxie dann entsprechend um. Die nächste Hürde: der Anteil Dunkler Materie. Wieviel Dunkle Materie in welchem Abstand vom Galaxienzentrum vorhanden ist, läßt sich nur über das sorgfältige Vermessen von Umlaufbahnen ermitteln. Das ist aufwendig und trotzdem immernoch fehleranfällig. Nimmt man viele Galaxien her, kann man versuchen, eine Funktion des Verhältnisses leuchtende zu Dunkler Materie als Funktion der Gesamtmasse oder der Masse des zentralen Schwarzen Lochs zu ermitteln. Solche Funktionen kennt man, allerdings ist die Streuung der einzelnen Galaxien um den Mittelbert natürlich nicht ganz klein.
Bei normalen, also nicht aktiven Galaxien ist die Masse des Schwarzen Lochs selber übrigens normalerweise nur ein kleiner Bruchteil der Gesamtmasse der Galaxie, siehe zum Beispiel unsere Milchstraße, da heißt es ca. 4 Millionen Sonnenmassen vs. eine Billion Sonnenmassen.
Viele Grüße
Caro
