Hat die Milchstraße eine relativistische Masse gegenüber Galaxien, die sich mit hoher Geschwindigkeit davon entfernen?

Wie @Ben Crowell kommentierte, wird relativistische Masse in der Allgemeinen Relativitätstheorie (GR) nicht verwendet und ist auch kein bevorzugter Begriff in der Speziellen Relativitätstheorie (SR).

In SR kam es aus der Gleichung für Energie, die kinetische Energie als E = einzubeziehen$mc^2$, also wurde m identifiziert als$\gamma m_0$, mit$\gamma$der Lorentzfaktor. In GR kommt es nicht so einfach heraus, und der Spannungsenergietensor ist die Quelle der Schwerkraft. Die Diagonalen des Spannungsenergietensors sind E und$p^i$, das Momentum, und es gibt noch andere Spannungsterme.

Wenn Sie zwei Körper hätten (Galaxien oder was auch immer, wenn Sie sie als Punktteilchen betrachten), wirken sie sich gegenseitig aus, und wenn Sie die Gleichungen unter ihrer GR-Schwerkraft schreiben möchten, werden sie zu zwei Sätzen nichtlinearer Differentialgleichungen. Dieses sogenannte Zweikörperproblem (es sei denn, eine Masse ist viel größer als die andere) kann nicht exakt in GR gelöst werden. Das äquivalente Zweikörperproblem in der Newtonschen Mechanik hat eine exakte Lösung, aber nicht in GR. Es wurde ungefähr mit einer parametrisierten Post-Newtoninan-Näherung (PPN) gelöst, und genauer mit ziemlich komplexen numerischen Methoden (für das Problem der Verschmelzung von zwei schwarzen Löchern zwei dauerte es ungefähr 40 Jahre, um es richtig zu machen).

Siehe https://en.m.wikipedia.org/wiki/Two-body_problem_in_general_relativity

Die vereinfachte Ansicht ist ja, sie ziehen sich gegenseitig an, und ja, ihr Impuls wirkt jeweils als Quelle der Schwerkraft, aber die Ergebnisse sind nicht einfach. Für den kosmologischen Fall habe ich keine Lösung für zwei Galaxien gesehen, aber es muss sie geben. Sie würden die kosmologische Metrik nehmen, die expandiert, und ihre Zwei-Körper-GR-Schwerkraft als zusätzliche Störung behandeln (vorausgesetzt, sie ist viel schwächer als der kosmologische Effekt, der für die superluminale Expansion der Fall wäre, es sei denn, Sie hätten einige echte Monstergalaxien) , und natürlich wird die kosmologische Expansion zwischen den beiden durch die Schwerkraft ihrer beiden Körper nur sehr wenig verlangsamt. Wenn sie andererseits nicht so weit voneinander entfernt sind, wird der kosmologische Effekt viel geringer sein, sie werden nicht superluminal sein und sie werden dazu neigen, sich gegenseitig zu umkreisen.

In der Kosmologie wird die Wirkung der Expansion durch die Wirkung nahegelegener Massen bis zu vielleicht 100 Mpsec überwältigt. Sobald Sie anfangen, die Rotverschiebung der Expansion methodisch zu erkennen, haben lokale Effekte von nahe gelegenen Galaxien weniger Auswirkungen. Tatsächlich wissen wir, dass es einige kosmologische Regionen mit etwas mehr Massendichte als andere gibt, da die Homogenität nicht exakt oder 100 % ist. Die Analyse von Inhomogenitäten/Anisotropien im kosmischen Mikrowellenhintergrund (die sehr klein sind) ist eine fortlaufende Forschungstätigkeit und liefert uns Informationen, die auch zur Untersuchung und Modellierung der Sternen- und Galaxienbildung verwendet werden. Siehe zum Beispiel seine Beziehung zur Astronomie in

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Void_(Astronomie)