Woher wissen wir, dass Galaxien keine signifikante Anzahl von Sternen aus ihren äußeren Regionen verlieren?

Ein Hauptgrund für den Glauben an die Existenz dunkler Materie ist, dass sich die Sterne in den äußeren Regionen von Galaxien zu schnell bewegen, um an ihre Galaxien gebunden zu bleiben, wenn man nur die geschätzte Masse der leuchtenden Materie berücksichtigt.

Aber was ist, wenn viele dieser Sterne nicht wirklich gebunden sind und tatsächlich dabei sind, aus den Galaxien zu entkommen?

Der Verlust von Sternen in den äußeren Bereichen von Galaxien zu einem bestimmten Zeitpunkt ihrer Entwicklung könnte auch eine mögliche Erklärung für das in einer anderen kürzlich gestellten Frage erwähnte "Cosmic Downsizing" sein .

Angesichts der extrem langen Rotationsperioden und der vergleichsweise kurzen Zeitspanne, in der wir sie beobachtet haben, muss es sehr schwierig sein, irgendwelche Änderungsraten der galaktischen Rotationen zu bestimmen, also wie sicher können wir sein, dass sie irgendeine Art von Rotation erreicht haben Gleichgewicht?

Ich glaube nicht, dass Galaxien über lange Zeiträume stabil wären, wenn das, was Sie postulieren, wahr ist. Wir sehen Galaxien in allen Entfernungen und es wäre wirklich seltsam, wenn sie alle ähnlich aussehen würden, aber auseinander fliegen würden.
Laut Referenzen zum kosmischen Downsizing ( astro.wisc.edu/our-science/research-areas/… ) waren ältere Galaxien viel größer als jüngere.
Wenn es einen Mechanismus gibt, der dazu führt, dass Galaxien auseinanderfliegen, wie, glauben Sie, sind sie überhaupt entstanden?
Soweit ich weiß, ist die galaktische Entstehung noch nicht vollständig verstanden, und es wäre unangebracht, viel über meine persönlichen Vorstellungen zu sagen, aber ich kann mir leicht vorstellen, dass der Gravitationskollaps zuvor ein chaotischer Prozess sein könnte, der mehrere unerwartete Phasen beinhaltet sich endlich in einen stabilen Zustand begeben.

Antworten (2)

Astronomen verfügen über Methoden zur Bestimmung der Geschwindigkeiten, mit denen Sterne und Gaswolken das Zentrum einer bestimmten Galaxie umkreisen, solange sich die Galaxie unseren Teleskopen in einer Ausrichtung präsentiert, die diese Messungen unterstützt.

Diese Messungen sind empfindlich genug, um sowohl nach außen gerichtete (radiale) Bewegungen als auch orbitale (umlaufende) Bewegungen zu erkennen. Die Ergebnisse sind, dass die Auswärtsbewegungen, falls vorhanden, klein im Vergleich zu den Umlaufgeschwindigkeiten sind – das heißt, dass die Sterne in den äußeren Regionen der Galaxien nicht dabei sind, ihnen zu entkommen.

Wenn man dennoch postulieren würde, dass diese Sterne tatsächlich dabei waren, zu entkommen, müsste man angesichts der Lebensdauer einer Galaxie erklären, warum die Galaxie zu diesem Zeitpunkt noch nicht vollständig "verdampft" ist und/oder warum der Verdunstungsprozess gerade jetzt einsetzt.

Wie viele Umdrehungen würde es brauchen, um eine typische Galaxie auf halbem Weg zu "verdampfen". Mit Rotationsperioden in der Größenordnung von einer Milliarde Jahren werden die meisten Galaxien nur wenige Male um die Erde kreisen.
Die Rotationsperiode unserer Galaxie beträgt ~ 250.000 Jahre.
Hier habe ich die Milliarden-Jahres-Zahl: blogs.discovermagazine.com/d-brief/2018/03/14/…
"Rotationsperiode unserer Galaxie beträgt ~ 250.000 Jahre" Ich glaube, das sollten 250 Millionen Jahre sein, nicht Tausende.
Mein Fehler, ich meinte M und tippte K ein
Die Rotationsperiode beträgt 250 Myr am Radius der Sonne. Bei einer konstanten Rotationskurve wächst sie linear mit dem Radius und befindet sich eine Milliarde Jahre in den äußeren Teilen der Milchstraße.
@RobJeffries, verstanden, danke.

Wir beobachten Galaxien in vielen verschiedenen Entfernungen und damit Altern. Während einige aus verschiedenen Gründen ziemlich ausgefranst sind, ist es klar, dass nahe Galaxien im Vergleich zu entfernten Galaxien nicht auseinanderfallen.

Wenn Sterne tatsächlich ungebunden wären, würden sie sich in der Größenordnung eines Galaxiendurchmessers pro Rotationsperiode der Galaxie bewegen. Das würde eine milchstraßenähnliche Galaxie in nur 250 Millionen Jahren sichtbar auflösen, aber wir beobachten, dass nahe gelegene (und unsere eigene!) Galaxien plus Galaxien vor Milliarden von Jahren im selben Zustand geblieben sind. Daher ist dies kein großer Prozess.

Ich glaube, meine Frage hat vielleicht einen falschen Eindruck hinterlassen. Ich frage nicht nach dem Auseinanderfliegen ganzer Galaxien, sondern nur nach Sternen in den äußeren Regionen, wo die beobachteten Geschwindigkeiten zu hoch erscheinen.
„plus Galaxien im selben Zustand vor Milliarden von Jahren“ Hier ist ein Bericht über Beobachtungen, die dem zu widersprechen scheinen: nasa.gov/topics/universe/features/galaxy-evol.html
@D.Halsey - Ich habe nicht gesagt, dass Galaxien genau gleich bleiben, nur unverändert in Bezug auf das Auseinanderfliegen-Szenario. Dass sich Galaxien in den letzten Milliarden Jahren etwas verändert haben, ist nicht überraschend.
Woher wissen wir, dass Galaxien keine signifikante Anzahl von Sternen aus ihren äußeren Regionen verlieren?
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