Wie bestimmt man die Masse einer Galaxie?

Ich habe eine kleine Meinungsverschiedenheit mit meinem Professor.

Wir können die Masse eines entfernten Sternhaufens messen aus:

A. Seine Farbe

B.Sein Radius

C.Seine Metallizität

D. Linienverschmierung im Gesamtspektrum

Mein Gedanke war:

Law of Conservation of Energy

Kinetic Energy = Gravitational potential energy

1/2*m*v^2 =  G* m*M/r

v = sqrt(2GM/r)

Es ist also sowohl von der Geschwindigkeit als auch vom Radius abhängig.

Antwortoption D würde Ihnen die Geschwindigkeit geben, aber ich antwortete mit Antwortoption B, Radius.

Nachdem sie mit meinem Professor darüber gesprochen hatte, antwortete sie mit:

Wenn wir konzeptionell darüber nachdenken, ist der dominante Parameter die Geschwindigkeit. Mit anderen Worten, Sie können aus der Geschwindigkeitsdispersion eine sinnvolle Schätzung der Clustermasse erhalten, ohne den Radius zu kennen (weil alle Cluster die "gleiche" Größe haben), aber nicht umgekehrt.

Ich würde also sagen, es scheint immer noch ziemlich klar zu sein, dass die beste Antwort die Geschwindigkeiten sind.

Hat sie Recht oder ist die Frage schlecht formuliert?

Im Titel sagen Sie "Galaxie", aber im Text erwähnen Sie "Haufen", was normalerweise entweder einen Sternhaufen (Kugelhaufen) oder einen Haufen von Galaxien bedeutet. Wenn Sie "Galaxie" meinen, dann besteht das Problem mit dem Radius darin, dass es sich um den Virialradius handelt , der nicht ohne weiteres gemessen werden kann, da er von dunkler Materie dominiert wird. In diesem Fall ist Antwort D richtig, da sie Ihnen ein gutes Maß für die typischen Geschwindigkeiten gibt, die dann in M ​​übersetzt werden können (da bei einer bestimmten Rotverschiebung eine mäßig enge Beziehung zwischen M und r besteht).
Der Fragetitel und der Hauptfragetext beziehen sich auf verschiedene Dinge.

Antworten (1)

Ich denke, sie hätte die Frage klären sollen, indem sie Geschwindigkeit und Radius in dieselbe Wahl gestellt hat.

Wenn man sich ihre Antwort ansieht, scheint es vernünftig zu glauben, dass die Geschwindigkeit wichtiger ist. Ohne den Radius zu kennen, können wir jedoch die Masse des Sternsystems nicht bestimmen. Sie argumentierte für diese Idee, indem sie sagte, dass die Größe für Sternsysteme ungefähr bekannt sei. Aber ich glaube nicht, dass das ein stichhaltiges Argument ist.

Theoretisch sollten wir sowohl R als auch V kennen, um M zu berechnen.

Hinweis: Ich habe nicht verstanden, warum Sie kinetische Energie = Gravitationskraft geschrieben haben? Das ist doch nicht möglich.

In stellar begrenzten Systemen sollten Sie den Virialsatz verwenden. Indem man das sagt − 2 < E >=< U > und von dort erhalten Sie

M = v 2 R / G

Wie bestimmt man die Masse einer Galaxie?
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