Die Galaxis

Zusammenfassung

Das Wort Galaxie stammt aus dem Griechischen und bedeutet Milchstraße. Für die alten Griechen war die Milchstraße nämlich ausgeschüttete Milch von der Göttin Hera. Im Deutschen bezeichnet Galaxis unsere Milchstraße, Galaxie ein beliebiges riesiges Sternsystem.

Aufgaben

13.1

Man berechne die scheinbare Helligkeit einer Supernova in einer Entfernung von zehn Millionen Lichtjahren.

Lösung

Man gehe von der absoluten Helligkeit -18$^M$ aus und verwende die Formel f.d. Entfernungsmodul.

13.2

Wir schätzen die Masse der Milchstraße, $M_G$, ab. Die Sonne kreist um das Zentrum der Galaxis mit einer Periode von 240$\times 10^6$ Jahren in einer Entfernung von 8,5 kpc vom galaktischen Zentrum.

Lösung

Drittes Keplergesetz: $M_G+M_\odot =\frac{R^3}{P^2}$. Da 1 pc = $2{,}1\times 10^5\, \mathrm{{AE}}$: $M_G+M_\odot \approx M_G=(1{,}8 \times 10^9)^3/(2{,}4\times 10^8)^2 =(5{,}8\times 10^{27})/(5{,}8\times 10^{16}) \approx 10^{11}\, M_\odot$

13.3

Man ermittle die Geschwindigkeit der Sonne um das galaktische Zentrum.

Lösung

Die Geschwindigkeit ergibt sich aus der Beziehung: $v_\odot ^2/R_\odot =GM_G/R_\odot ^2$

13.4

Wie groß ist die Tangentialgeschwindigkeit eines Sterns, der eine Eigenbewegung von 0,1$''$/Jahr hat und 100 pc von uns entfernt ist?

Lösung

47,4 km/s (aus Formel 13.4).

13.5

Man berechne die Lichtablenkung für $M=M_\odot , R=R_\odot$.

Lösung

Für den Sonnenrand findet man $\alpha =1{,}74''$.