Abenteuer-Universum

Guten Morgen zusammen,

warum befindet sich gerade in der Mitte einer Galaxie ein supermassereiches SL? Ich kann das weder mit der Entstehung eines SL?s noch mit der Entstehung einer Galaxie in Einklang bringen.

Grüße

Dares

Leider gibt es darauf vermutlich keine plausible Antwort. Du könntest ebensogut fragen, wieso hat die Erde einen Mond, die Venus aber nicht...
Deine Frage ist dennoch sehr berechtigt, eine Antwort kann aber nur spekulativ sein. Ich vermute einfach mal, dass der Grund im Beginn des Universums zu suchen ist. Nämlich zu der Zeit, als sich die Dunkle Materie zu größeren Strukturen formen konnte, die Materie aber noch von der Strahlung dominiert wurde. Später musste sie sich dann der gravitativen Wirkung der DM beugen und sich an diesen Strukturen orientieren. Dort könnte es sein, dass zunächst große Materiemengen recht schnell sich ansammelten, dann zum SL kondensierten. Dessen Rotation sorgte dann dafür, dass nachfolgende Materie in Umlaufbahnen gezwungen wurde und dort zu Sternen komprimiert wurde, die dann insgesamt die Galaxie bildeten.

Wahrscheinlich gibt es aber noch viele andere Möglichkeiten. Am Beginn des Kosmos war die Materiedichte sehr hoch, durch Inhomogenitäten könnte sich sie vereinzelt zu SL's komprimiert haben, die evtl. sogar spontan entstanden und erst späten der Strukturen der DM folgten. Vielleicht auch ein Gemisch aller denkbaren Möglichkeiten... ich glaube, man weiß es nicht.

Gruß
gravi

gravi hat geschrieben:Dort könnte es sein, dass zunächst große Materiemengen recht schnell sich ansammelten, dann zum SL kondensierten.

gravi hat geschrieben:Am Beginn des Kosmos war die Materiedichte sehr hoch, durch Inhomogenitäten könnte sich sie vereinzelt zu SL's komprimiert haben, die evtl. sogar spontan entstanden und erst späten der Strukturen der DM folgten.

Das klingt zumindest erstmal plausibel und ich neige auch zu der Tendenz anzunehmen dass eine Materiewolke gleich zu einem SL kollabierte. U. U. könnte man daraus auch die Form, also Struktur einer Galaxie ableiten die demnach ein Überrest
der ursprünglichen Rotation der Materiewolke ist ohne das es da einer DM bedarf um den Zusammenhalt einer Galaxie zu erklären da im Universum für uns ja alles nur sehr sehr langsam abläuft.

Mal sehen ob noch andere Beiträge kommen.

Grüße

Dares

Könnte das nicht eine Kettenreaktion sein? Ein SL entsteht, es zieht immer mehr Sterne an und frißt sie und wird größer und zieht dadurch wieder mehr Sterne in seine Nähe, die wiederum andere Sterne "mitziehen". Dadurch sammelt sich mit der Zeit um das SL ein dichtes Paket aus Sternen, wobei die Dichte mit Entfernung vom SL abnimmt. Und dann bestimmen irgendwelche Faktoren, ob sie die ganze Geschichte dreht und zur Spiralgalaxie wird oder nicht und dann zur Kugelgalaxie wird.

Gibt's denn Spiralgalaxien ohne SL im Zentrum?

Nein, das kann nicht mal im Prinzip so funktionieren. Ein SL kann innerhalb eines definierten Zeitraums auch nur eine definierte Materiemenge "futtern". Es kann nicht unbegrenzt oder beliebig viel verschlingen. Wenn sich viel Materie in der Akkretionsscheibe ansammelt, wird die Reibung immer größer, die Temperatur steigt extrem an, so dass sogar Röntgen- und Gammastrahlung emittiert wird. Irgendwann ist der Strahlungsdruck so groß, dass Materie aus der Scheibe abgestoßen wird (das so genannte Eddington- Limit ist erreicht). Aus diesem Grund können diese supermassereichen SL's, wie wir sie selbst aus ganz jungen Galaxien (Quasaren) kennen, nicht durch Akkretion von Materie entstanden sein. Sie müssen sich anders gebildet haben.

Schwer zu sagen, ob wirklich in allen Spiralgalaxien SL's im Zentrum sitzen. Wenn sie nicht aktiv sind, wird man sie vermutlich auch nicht so leicht nachweisen können, schon gar nicht, wenn sie weit von uns entfernt sind. Von so manchen Galaxien wissen wir es aber definitiv.

Gruß
gravi

gravi hat geschrieben:Aus diesem Grund können diese supermassereichen SL's, wie wir sie selbst aus ganz jungen Galaxien (Quasaren) kennen, nicht durch Akkretion von Materie entstanden sein. Sie müssen sich anders gebildet haben.

Wow, genauso habe ich mir das vorgestellt, wie beim Menschen halt: Immer mehr Futter -> immer dicker^^. Wie soll das sonst funktionieren?

Das ist wohl noch nicht ganz geklärt, wie diese supermassiven schwarzen löcher entstanden sind, fakt ist, sie können nicht durch akkretion von Materie eines stellaren schwarzen loches entstanden sein, da das aufsaugerate "normaler" Materie begrenzt ist. die zeit hat nicht gereicht.

soweit ich weiss gibt es 2 Theorien, vielleicht haben beide Gültigkeit. die eine sind sogenanntante primordiale schwarze löcher zu beginn des Universums bei hohen materiedichten. aber da müsste es ein ganzen Spektrum geben, unter anderem auch solche die gegenwertig verdampfen, weil sie klein blieben, solche Signaturen hat man nicht gefunden.

das zweite ist über Kollisionen von schwarzen löchern, denn hier gibt es im Prinzip keine so stark begrenzende rate wie bei normaler Materie, drehimpuls wird über Gravitationswellen davongetragen, dieser verlust ist bei normaler Materie in akkretionsscheibe zu klein, aber bei kollidieren schwarzen löchern groß.

dazu msuss man wissen, dass die ersten Sterne alle Riesensterne waren mit 100-200 sonnemassen, kleine kamen erst später. die Sterne waren deshalb so gross , da es im Prinzip nur wasserstoff-heliumwolken waren, welche wärme nur sehr schlecht abgeben bei Verdichtung, daher muussen die kollabsgebiete schonsehr massereich sein um sich gegen den Strahlungsdruck zu verdichten.

die risesen Sterne lebten nur wenige Millionen jahre und liessen nach ihren supernova-tod fast alle schwarze löcher zurück, die sich dann vereinten und anwuchsen. als das Universum noch sehr jung war mit den hohen sternengeburtsraten und dichten.

aber vollständig geklärt ist das glaub ich noch nicht

Die Lösung bieten Induktionseffekte transversal zum Orbitalradius der Materie denke ich.
Durch unterschiedliche Bahngeschwindigkeiten bilden sich Scherungs-ähnliche Kräfte(ähnlich elektrischer Induktion), welche weiter Außen liegender Materie eine höhere Bahnegeschwindigkeit erlaubt als normal gravitativ möglich.
Dadurch(Dragging-ähnlicher Effekt) wird eine geringere Bahngeschwindigkeit simuliert als tatsächlich vorhanden, die Relation zwischen gravitativer Kraft nach Innen und Zentripetalkraft nach Außen wird verzerrt. So wandert Materie schneller nach Innen, als über normale gravitative Beschleunigung abgestrahlte Bahnenergie erlauben würde.
Sollte in ferner Zukunft eine höhere Geschwindigkeit der Spiralarme gemessen werden als schul-theoretisch vorausgesagt, könnte es diese Theorie bestätigen

Aber das ist nur mein Hirngespinst, ich hab ja nur die Formen und Flächen im Kopf, wäre sicher auch nie in der Lage das Formeltechnischzur Untermauerung aufzuschreiben.

Vielleicht war das Universum am Anfang doch nicht so homogen wie bisher angenommen und es
haben sich schnell "Inseln" der Gravitaion gebildet? Ist mal so ein Gedanke.

Ja, sag' ich doch: Die DM konnte sich ungestört von allem zusammenballen und gravitative "Knoten" bilden. Vielleicht ist ja sogar die DM selbst zu SL's kollabiert. Ich würde das jedenfalls nicht ausschließen...

Gruß
gravi

nicht nur könnte, das hat sie auch. währende die normale Materie bis 400000 jahre nach dem Urknall noch als Plasma vorlag und Verdichtungen als Schallwellen durch das Universum leifen hat es sch die dm schon bequem gemacht. nach der Rekombination dienten diese dann als gravitationstöpfe wo die normal Materie reinströmte. in der tat zeigen Rechnungen, dass ohne die seed-wirkung der dm keine Strukturen wie heute existieren würden.

ich weiss nicht ob solche Simulation auch für den fall gemacht wurden dass die dm durch normale Materie ersetzt wurde, ich glaube mich zu entsinnen, dass auch dann es nicht zu heutigen Strukturen gekommen wäre.