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Auf der Himmelskarte in Sterne und Weltraum, Heft 12/2019, Seite 37, werden mit verschiedenen Farben die Geschwindigkeiten des neutralen Wasserstoffs (auf uns zu bzw. von uns weg) dargestellt. Sollte der neutrale Wasserstoff nicht mit derselben Geschwindigkeit wie unser Sonnensystem um die Galaxie kreisen? Besonders auf etwa derselben Umlaufbahn wie unsere Sonne! Sorgt nicht auch die dunkle Materie für eine gleichmäßige Geschwindigkeit ?
Stellungnahme der Redaktion
Die Überlegung von Herrn Schreyer, dass eigentlich gar keine unterschiedlichen Geschwindigkeiten auftreten sollten, wäre richtig, wenn die Milchstraße starr rotieren würde, wie z.B. eine Schallplatte oder ein Wagenrad. Mit anderen Worten, wenn sie bei allen Abständen mit der gleichen Umlaufzeit der Sterne und Gaswolken rotieren würde. Das tut sie aber nicht. Tatsächlich ist die Umlaufzeit weiter innen kürzer und weiter außen länger als auf der Umlaufbahn der Sonne (in der Fachsprache nennt man das differenzielle Rotation).
Deshalb "überholen" uns die Sterne und Gaswolken, die weiter innen umlaufen, während die weiter außen laufenden von uns überholt werden. Das führt zu der in der Abbildung auf S. 37 deutlich erkennbaren "Doppelwelle" der Radialgeschindigkeiten des Gases (zwei positive und zwei negative Abschnitte, in der Abbildung jeweils gelb-grün bzw. violett-blau dargestellt):
- Beim Blick schräg nach "hinten innen" sieht man die mit kürzerer Periode umlaufenden Teile der Milchstraße auf uns zukommen, beim Blick nach "vorne innen" sieht man sie von uns weglaufen.
- Umgekehrt, beim Blick schräg nach "hinten außen" sieht man die mit längerer Periode umlaufenden Teile der Milchstraße von uns weglaufen, beim Blick nach "vorne außen" sieht man sie auf uns zukommen.
- Beim Blick in radialer Richtung nach "innen" und nach "außen", sowie direkt nach "vorne" (in Richtung der galaktischen Rotation) und "hinten" sieht man tatsächlich nur geringe Radialgeschwindigkeiten. In Richtung zum Zentrum und in der Gegenrichtung laufen die Sterne und Gaswolken nämlich tangential an uns vorbei, während sie in Richtung der Rotation und in der entgegengesetzen Richtung tatsächlich mit der gleichen Umlaufzeit die Milchstraße umlaufen.
Dieser gesamte Verlauf ist in der Abbildung auf S. 37 gut erkennbar; die Richtung nach "innen" (zum galaktischen Zentrum hin) ist in der Bildmitte.
Im Einzelnen ist das Bild ein wenig komplizierter als oben beschrieben, weil die Bewegung der Sonne eine kleine Abweichung von einer reinen Kreisbahn und eine kleine Neigung zur Ebene der Milchstraße besitzt, und weil auch die Bewegungen der Gaswolken kleine irreguläre Anteile enthalten.
U.B.
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Wie lassen sich die verschiedenen Geschwindigkeiten des neutralen Wasserstoffs in unserer Galaxie erklären ?
29.12.2019, Hans-Jürgen Schreyer, KehlbachAuf der Himmelskarte in Sterne und Weltraum, Heft 12/2019, Seite 37, werden mit verschiedenen Farben die Geschwindigkeiten des neutralen Wasserstoffs (auf uns zu bzw. von uns weg) dargestellt. Sollte der neutrale Wasserstoff nicht mit derselben Geschwindigkeit wie unser Sonnensystem um die Galaxie kreisen? Besonders auf etwa derselben Umlaufbahn wie unsere Sonne! Sorgt nicht auch die dunkle Materie für eine gleichmäßige Geschwindigkeit ?
Die Überlegung von Herrn Schreyer, dass eigentlich gar keine unterschiedlichen Geschwindigkeiten auftreten sollten, wäre richtig, wenn die Milchstraße starr rotieren würde, wie z.B. eine Schallplatte oder ein Wagenrad. Mit anderen Worten, wenn sie bei allen Abständen mit der gleichen Umlaufzeit der Sterne und Gaswolken rotieren würde. Das tut sie aber nicht. Tatsächlich ist die Umlaufzeit weiter innen kürzer und weiter außen länger als auf der Umlaufbahn der Sonne (in der Fachsprache nennt man das differenzielle Rotation).
Deshalb "überholen" uns die Sterne und Gaswolken, die weiter innen umlaufen, während die weiter außen laufenden von uns überholt werden. Das führt zu der in der Abbildung auf S. 37 deutlich erkennbaren "Doppelwelle" der Radialgeschindigkeiten des Gases (zwei positive und zwei negative Abschnitte, in der Abbildung jeweils gelb-grün bzw. violett-blau dargestellt):
- Beim Blick schräg nach "hinten innen" sieht man die mit kürzerer Periode umlaufenden Teile der Milchstraße auf uns zukommen, beim Blick nach "vorne innen" sieht man sie von uns weglaufen.
- Umgekehrt, beim Blick schräg nach "hinten außen" sieht man die mit längerer Periode umlaufenden Teile der Milchstraße von uns weglaufen, beim Blick nach "vorne außen" sieht man sie auf uns zukommen.
- Beim Blick in radialer Richtung nach "innen" und nach "außen", sowie direkt nach "vorne" (in Richtung der galaktischen Rotation) und "hinten" sieht man tatsächlich nur geringe Radialgeschwindigkeiten. In Richtung zum Zentrum und in der Gegenrichtung laufen die Sterne und Gaswolken nämlich tangential an uns vorbei, während sie in Richtung der Rotation und in der entgegengesetzen Richtung tatsächlich mit der gleichen Umlaufzeit die Milchstraße umlaufen.
Dieser gesamte Verlauf ist in der Abbildung auf S. 37 gut erkennbar; die Richtung nach "innen" (zum galaktischen Zentrum hin) ist in der Bildmitte.
Im Einzelnen ist das Bild ein wenig komplizierter als oben beschrieben, weil die Bewegung der Sonne eine kleine Abweichung von einer reinen Kreisbahn und eine kleine Neigung zur Ebene der Milchstraße besitzt, und weil auch die Bewegungen der Gaswolken kleine irreguläre Anteile enthalten.
U.B.