Bestimmung von Entwicklungszeiten an Spiralgalaxien
Albert Bünger - Artlenburg
NGC5194
HST-Foto: Galaxie NGC5194

Diese zweiarmige Spiralgalaxie hat einen geschlossenen elliptischen Beschleunigungsring in ihrem Zentralbereich. Die Dunkelwolken befinden sich etwa in der Mitte der Galaxienarme. Kleine dunkle schräg nach außen gerichtete Streifen sind im Bereich des zentralen Beschleunigungsringes gut zu erkennen. An ihnen kann man die Bewegungsrichtung der Materie im Beschleunigungsring bestimmen. In diesem Fall im Uhrzeigersinn. Die kleinen dunklen Streifen, die in einer früheren Zeitperiode erzeugt worden sind, findet man an den Außenseiten der Galaxienarme wieder.

Zur Theorie der Entwicklungszeiten: Zuerst bestimmt man die Länge eines Galaxienarmes. Um die Ausströmungsgeschwindigkeit des Dunkelwolkenstromes zu ermitteln, untersucht man eine in dieser Hinsicht aktive Galaxie, die in einem günstigen Neigungswinkel zum Beobachter steht, z.B. die Galaxie NGC6872 oder die Galaxie NGC1365. Teilt man nun die ermittelte Länge durch die Strömungsgeschwindigkeit, so erhält man eine Abschätzung, wie lange die die Zeitperiode für die Entwicklung des Galaxienarmes war. Damit hat man einen Anteil des Entwicklungszeit eines Spiralarmes ermittelt. Die gleiche Methode kann man für folgende Berechnungen verwenden: "Wie lange liegt die Erzeugung einer Abzweigung vom Hauptarm in der Vergangenheit zurück, und wie lange dauerte sie?" Bei der NGC5194 erkennt man eine längere Abzweigung an der Außenseite des Galaxienarmes oberhalb des Ringes. Die Abzweigungen sind immer kürzer als ihr Hauptarm.

Berechnungsbeispiel:
Die Erde ist etwa 4.5 Milliarden Jahre alt.
Während dieser Vergangenheit bewegte sie sich vom Beschleunigungsring fort.
Sie befindet sich nun ungefähr im 2. Drittel in einem der Galaxienarme.
66.66% der Entfernung sind 4.5 Milliarden Jahre für die Position der Erde.
100% der Entfernung sind 6.75 Milliarden Jahre für die Länge des ganzen Galaxienarms.
Hinzu kommt noch etwa 6.75 Milliarden Jahre für Entwicklung des kompakten Zentralsterns mit seinem Beschleunigungsring. Zusammen ergibt sich ein Gesamtalter von ca. 13.5 Milliarden Jahre.


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