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THEMA: Spiralgalaxien und Drehimpuls

Spiralgalaxien und Drehimpuls 20 Jan 2018 12:19 #26271

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Als Neuling im Forum habe ich nicht alle Beiträge nach Antworten auf meine Fragen abgesucht.
Ich bitte also um Nachsicht und stelle meine Fragen dennoch:
Wenn die Drehimpulsvektoren der sich zu einer Spiralgalaxie agglomerierenden Objekte isotrop verteilt sind (stimmt das so?), wie kommt es dann zu einem nennenswerten Gesamtdrehimpuls der Spiralgalaxie?
Was läuft bei einer elliptischen Galaxie anders?
Danke für freundliche Antworten und Hinweise,
Hans

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Spiralgalaxien und Drehimpuls 20 Jan 2018 22:03 #26295

Der Drehimpuls ist definiert als D = r x F.
Das Kreuzprodukt wird zu einem normalen Produkt, wenn Beides, also der Radius und die Kraft aufeinander senkrecht stehen.
Im abweichenden Fall hilft der Sinus.
Übertragen auf eine Spiralgalaxie heißt das, dass die Sterne in den Spiralarmen einen Beitrag zum Gesamtdrehimpuls der Galaxie leisten.
Eine elliptische Galaxie scheint in der Regel das Ergebnis der Verschmelzung zweier Galaxien zu sein. Wenn das so ist, dann sind die Geschwindigkeitsvektoren der Einzelsterne natürlicherweise nicht mehr so streng ausgerichtet, wie das bei einer Spiralgalaxie der Fall ist.
Die Ausrichtung der Geschwindigkeitsvektoren ist also unmittelbar verbunden mit der Geschichte der Galaxien.

VG

Thomas
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Spiralgalaxien und Drehimpuls 21 Jan 2018 17:09 #26335

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Danke Thomas für die prompte Antwort.
Ich hab's noch immer nicht verstanden.
Wenn die Drehimpulse der einzelnen, sich zur Spiralgalaxie verdichtenden Objekte isotrop verteilt sind, wie kommt es dann zu einem nennenswerten Gesamtdrehimpuls der Scheibengalaxie, deren Komponenten im Wesentlichen gleich gerichteten Drehimpuls besitzen? Übergang von isotroper zu anisotroper Verteilung des Drehimpulse?
Danke schon mal für eine weitere Erklärung
Gruß
Hans

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Spiralgalaxien und Drehimpuls 21 Jan 2018 17:32 #26337

Ich versuche es mal mit einem ganz anderen Ansatz.

Wie ist es im Kleinen in einem Planetensystem? Es gibt eine zentrale Masse. Ohne Drehimpuls würden alle Moleküle in den Kern (die Sonne) fliegen. Da Materie miteinander wechselwirkt, so dass sich auf einer Umlaufbahn die Drehimpulse angleichen. Gäbe es keine Vorzugsrichtung, dann wäre jede Materie in die Sonne gestürzt. Aus der Tatsache, dass dem nicht so ist, folgt für mich zwingend, dass auch schon die ursprüngliche Gaswolke einen resultierenden Drehimpuls gehabt haben musste.

Bei einer Spiralgalaxie muss es initial ähnlich gewesen sein.

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Spiralgalaxien und Drehimpuls 21 Jan 2018 23:48 #26343

Hallo HGW,
jetzt glaube ich, verstanden zu haben, was du meinst.
Nehmen wir unser Sonnensystem: der Drehimpuls , sprich die Ausrichtung der Drehrichtung und senkrecht dazu die Drehachse, stehen in irgendeinem Winkel zur Rotationsebene um das Milchstraßenzentrum. Für alle anderen Planetensysteme gilt das Gleiche. Ihre Drehachsen sind also isotrop, sie kennen keine Vorzugsrichtung.
Trotzdem sausen sie aber alle um das Milchstraßenzentrum herum. Wie kann das sein?
Naja, weil die Galaxien eine gänzlich andere Enstehungsgeschichte haben als die Einzelsterne, die in den Galaxien enthalten sind.
Dabei gilt die Drehimpulserhaltung für alle Systeme und Teilsysteme gleichermaßen.
Eine Galaxie ist halt ein sehr großes Drehimpulserhaltungssystem und ein Plantensystem mit einem Zentralstern ein sehr kleines. Hierbei zwingt das Große System nicht die Kleinen zur Ausrichtung ihrer Drehachsen in Flugrichtung oder senkrecht dazu oder irgendwie sonst im Raum orientiert.
Das Große dominiert die Kleinen, wie in unserem Leben auch, aber die Gedanken sind frei! nette kleine Nebenbemerkung, die mir gerade in den Sinn gekommen ist....
VG
Thomas

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