Wieso sind Galaxien flach?

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Hallo Ratlose273,

wieso entstehen runde Himmelskörper in einer flachen Galaxie

Das hat etwas mit der Dichte zu tun... aber der Reihe nach, dann wird es klarer.

Galaxien und oder auch das Sonnensystem entstehen aus kollabierendenden Gaswolken. Zufällige Schwankungen in der Dichte sorgen dafür, dass die Wolke anfängt, zu kollabieren. Der Witz ist, dass die Schwerkraft selbstverstärkend ist: selbst minimale Schwankungen in der Gasdichte schaukeln sich auf, verstärken sich, weil da wo das Gas dichter ist, ist mehr Masse, dorthin zieht mehr Schwerkraft, dort kommt folglich noch mehr Gas hin, etc. (Dafür muss die Gaswolke zu diesem Zeitpunkt kühl sein, damit die Teilchenstöße die Dichteschwankungen nicht wieder kaputt machen können.)

Also: Die Wolke verklumpt.

Und dabei fängt sie an sich zu drehen, weil die meisten Teilchen nicht genau in Richtung der Dichtehäufungen unterwegs sind, sondern leicht "daneben" fallen würden. Das bedeutet, es gibt im Normalfall einen Drehimpuls des einfallenden Gases. Dieser Drehimpuls bleibt bei der Verdichtung erhalten, was bedeutet, dass das Gas schneller und schneller rotieren muss, je näher es zusammenrückt.

Und durch die Rotation entstehen Fliehkräfte, denen das (jetzt kommst's) lose Gas nichts entgegen zu setzen hat. Die rotierenden Einzelteilchen werden in die Rotationsebene gezogen - und deshalb sind rotierende Gebilde aus einzelnen Teilchen flach.

Am besten malst Du Dir hier mal das Kräfteparallelogramm auf: Die Gravitation wirkt genau in Richtung des Massezentrums. Für ein beliebiges Teilchen kann man sie zerlegen in eine Komponente parallel zur Rotationsebene und in eine Komponente senkrecht dazu in Richtung der zentralen Ebene. Die Fliehkräfte verkleinern nur die erste der beiden Komponenten... der Kraftpfeil in Richtung der zentralen Ebene bleibt. Und der sorgt für die Abplattung von Galaxien oder eben auch der gemeinsamen Umlaufebene der Planeten im Sonnensystem.

So.... und warum sind die Sterne, Planeten und (größeren) Monde jetzt kugelförmig?

Der Mechanismus ist __exakt__ derselbe... aber bei der Entstehung kompakter Körper verdichtet die Materie eben noch mehr. Jetzt kommt die Reibung ins Spiel, wenn das alles wirklich "zusammenbatzelt". Und der Druck, wenn die Masse und die Dichte richtig groß werden. Dann wird nämlich das sich verklumpende Gestein flüssig und damit wieder beweglich.

Auch das sich verklumpende Gestein möchte den Kraftpfeilen folgen. Eine Akkretionsscheibe ist jetzt aber nicht mehr die energetisch günstigste Form, weil da der Abstand vom Massezentrum für die äußeren Teilchen sehr groß wäre. (Wir sind ja jetzt bei einem sehr kompakten Gebilde und weil die Schwerkraft mit 1/r² geht, macht sie sich hier richtig stark bemerkbar). Die Teilchen verlieren also an Energie, wenn sie sich möglichst nahe dem Massenzentrum anordnen. Und die geometrische Form, die das ermöglicht, ist die Kugel.

Bei sehr kleinen Monden, Asteroiden und allen Körpern, die zu klein sind, um das Gestein flüssig zu kriegen, liegt im allgemeinen genau deshalb auch keine Kugelform vor.

Ungefähr klar?

Grüße

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Diplom in Physik, Schwerpunkt Geo-/Astrophysik, FAU
Ratlose273 
Fragesteller
 05.02.2019, 22:13

Vielen lieben Dank, der Unterschied ist also, dass bei Planeten ein Klumpen rotiert und in der Galaxie freie Teilchen.

Das mit den festen Himmelskörpern sollte mal ein Flatearther lesen ;-)

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Flach würde ich nicht gerade sagen. Die Sterne sind ziemlich "wild" verteilt.

Vor ein paar Tagen, gab es diesen Artikel: https://www.theguardian.com/science/2019/feb/04/milky-way-is-warped-and-twisted-not-flat?CMP=fb_gu&fbclid=IwAR05SZIFN4oHII1wOe5KoVnNUnGLRwl7MmHub5Z6n6OiVJJBB2w9p81s9Uo

Ratlose273 
Fragesteller
 05.02.2019, 21:33

Da stand jetzt was von inner disc. Die Aussenbereiche sind wohl verdreht wegen der Rotation der inner disc. So habe ich es jetzt verstanden. Aber ne Disc ist flach 🤔

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Weil wir global ( rund)gesteuert werden und an-nehmen sollen, das um uns herum nur bunte Kugeln herumdüsen...

Oder wieso entstehen runde Himmelskörper in einer flachen Galaxie?

So so, und wer kann das einwandfrei belegen ? Niemand !

Das sind Theorien oder Thesen, die keine reale wissenschaftlichen Beweise hat...

Warum wird die Relativitätstheorie Einsteins, Theorie genannt ? Genau deshalb !

PatrickLassan  13.03.2019, 20:07

Du kennst offensichtlich den Unterschied zwischen Hypothese und Theorie nicht.

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Wieso sind Galaxien flach?

Galaxien sind keine Himmelskörper. Sie sind Gebilde, die aus mehreren Himmelskörpern bestehen, so wie ein Sonnensystem aus einer oder mehreren Sonnen, Planeten, Planetoiden, Monden, Meteoriten und so weiter besteht. Der Drehimpuls mag dafür sorgend dass die Objekte um die jeweilige(n) Sonne(n) annähernd auf einer Ebene umlaufen, aber das muss keineswegs immer so sein.

Es gibt auch nicht nur "flache" Galaxien, sondern auch so genannte Kugelgalaxien.

Und selbst eine Spiralgalaxie ist nicht flach. Auch unsere Milchstraßengalaxie ist ihrer Ebene schätzungsweise 5000 Lichtjahre dick, an der Ausbuchtung um das Zentrum noch um einiges mehr und das bei einem Gesamtdurchmesser von bis zu etwa 120000 Lichtjahren.