Berechnung der Ring-Galaxie Hoag's.
Die Pixelwerte entstammen einer Messung an einem Photo von der Ring-Galaxie Hoag's.
Durchmesser (Dm) und Umlaufzeit der Ring-Galaxie sind ebenfalls abgeschätzte Werte.
Die Werte in den weißen Eingabefeldern können verändert werden.
Ringbreite = (Durchmesser der Galaxie - Innenringdurchmesser) / 2
Man kann eine ganze Galaxie nicht auf eine Waage stellen und nachmessen,
ob die Berechnung der Masse mit der Wirklichkeit übereinstimmt.
Um der Wirklichkeit näher zu kommen, verwendet man daher auch Messdaten,
die man bei anderen Spiral-Galaxien ähnlicher Größe ermittelt hat.
Bei der Umlaufgeschwindigkeit wird angenommen, dass sich der Ring scheibenförmig verhält.
Die Begründung dafür ist der "Scheibeneffekt":
Im Ring bestehen gegenseitige Abhängigkeiten durch die Gravitation der Sterne in der engen Nachbarschaft.
Nur die Gravitationskonstante, der Durchmesser und die Umlaufzeit der Galaxie bestimmen das Massegewicht der Galaxie.
Folgende Erkenntnisse haben die Berechnungen gebracht: Grundlage dafür ist der "Pirouetteneffekt".
Übersetzt heißt das: Vergrößert sich der Radius des Rings auf das Doppelte, so vermindert sich die Umlaufgeschwindigkeit auf die Hälfte des ursprünglichen Werts. Die Umdrehungen pro Sekunde vermindern sich auf ein Viertel, die Gravitationsbeschleunigung vermindert sich auf ein Viertel und die Zentrifugalbeschleunigung vermindert sich auf ein Achtel des ursprünglichen Werts. Die Schleuderzahl vermindert sich ebenfalls auf ein Achtel des ursprünglichen Werts. Dies bewirkt, dass sich der Ring aufgrund der Gravitation wieder auf das Zentrum zu bewegt. Die Bedingungen für ein perfektes Regelungssystem sind erfüllt. Ist die Schleuderzahl > 1, so überwiegt die Radial-, bzw. die Zentrifugalbeschleunigung. Ist die Schleuderzahl < 1, so überwiegt die Gravitationsbeschleunigung. Ist die Schleuderzahl = 1, so befindet sich die Zentrifugalbeschleunigung und die Gravitationsbeschleunigung im Gleichgewicht. Für die Schleuderkraft gibt es eine Gegenkraft, die so genannten Rückstoßkraft. Die Berechnung der Spiralgalaxie NGC1365 ist etwas komplizierter. In ihrem Zentralbereich befinden sich drei supermassive Galaxienkerne. Alle 3 Kerne sind auf dem Foto sichtbar. |
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