Warum KÖNNEN Galaxien miteinander kollidieren?

Hallo zusammen,

ich habe da ein paar Fragen, die sich rund um Galaxien und deren Entstehung im wahrsten Sinne des Wortes „drehen“ :wink: ; die Frage nach der Kollision ist eine davon.
Aber der Reihe nach:

Gehen wir von folgenden Grundannahmen aus:
Es gab einen Urknall
Das Universum ist nicht endlich

Ich setze jetzt mal den Urknall mit einer profanen Explosion gleich. Also von einem Punkt aus breitet sich Energie und Materie sternförmig im Raum aus.

Dieser irgendwann vorhandene intergalaktische Nebel verdichtet sich, es entstehen irgendwann die Glaxien.

Nun heißt es ja, dass wenn ein Stern in einer Nova explodiert, dass die Druckwelle dazu führt, dass sich der Nebel punktuell verdichtet und neue Sterne, Planeten usw. enststehen.

Frage 1: Wie kann sich eine Druckwelle im Vakuum ausbreiten?

Frage2: Wenn Materie und Energie sich sternförmig vom Urknall-Punkt fortbewegt, wie können Galaxien kollidieren? Woher kommt die unterschiedliche Bewegungsrichtung?

Frage 3: Wenn der Grund für Frage 2 in der Massenanziehung zu suchen ist, wieso gibt es dann nicht ausschließlich E0, also Eliptische Galaxien, sondern Spiralgalaxien? Die Gravitation müßte doch in diesem Fall zu einer amorphen Masse führen? Oder?

Es wäre schön, wenn hierzu jemand Aufklärung leisten könnte

Grüße

Midir

Moin,

ich habe da ein paar Fragen, die sich rund um Galaxien und
deren Entstehung im wahrsten Sinne des Wortes „drehen“ :wink: ;
die Frage nach der Kollision ist eine davon.
Aber der Reihe nach:

Gehen wir von folgenden Grundannahmen aus:
Es gab einen Urknall
Das Universum ist nicht endlich

Ich setze jetzt mal den Urknall mit einer profanen Explosion

Ex falso quodlibet.

gleich. Also von einem Punkt aus breitet sich Energie und
Materie sternförmig im Raum aus.

Eben nicht. Der Raum breitet sich aus. Da breitet sich nichts auf Grund des Urknalls IM Raum aus.

Dieser irgendwann vorhandene intergalaktische Nebel verdichtet
sich, es entstehen irgendwann die Glaxien.

Irgendwann ist es kalt genug, dass Materie entsteht. Durch zufällige Dichteschwankungen entstehen Gebiete, die sich zu Galaxien entwickeln.

Nun heißt es ja, dass wenn ein Stern in einer Nova explodiert,
dass die Druckwelle dazu führt, dass sich der Nebel punktuell
verdichtet und neue Sterne, Planeten usw. enststehen.

Das hat mit Galaxien aber wenig zu tun. Im übrigen meinst Du vermutlich eher eine Supernova - was auch physikalisch ein deutlicher Unterschied zu einer Nova ist.

Frage 1: Wie kann sich eine Druckwelle im Vakuum ausbreiten?

Antwort: es gibt kein Vakuum. Man kann mit Fug und Recht das interstellare und sogar intergalaktische Medium mittels Hydrodynamik beschreiben. Vakuum definiert sich durch das Verhältnis der mittleren Freien Weglänge im Vergleich zu den Abmessungen des Systems. Der gleiche Druck, der auf der Erde als Ultra-Hochvakuum gilt (wegen der geringen Größe der Aperaturen), ist im Weltall sehr gut per Hydrodynamik beschreibbar, da die Abmessungen um viele Größenordnungen größer sind, so dass die Teilchen trotzdem genügend wechselwirken können bevor sie an den „Rand“ des betrachteten Systems gelangen

Frage2: Wenn Materie und Energie sich sternförmig vom
Urknall-Punkt fortbewegt, wie können Galaxien kollidieren?

Der Urknall hat keinen Punkt. Er fand überall statt.

Woher kommt die unterschiedliche Bewegungsrichtung?

Zufall. Und - wie Du richtig schreibst - auch gegenseitige Massenanziehung in den Galaxienclustern.

Frage 3: Wenn der Grund für Frage 2 in der Massenanziehung zu
suchen ist, wieso gibt es dann nicht ausschließlich E0, also
Eliptische Galaxien, sondern Spiralgalaxien? Die Gravitation
müßte doch in diesem Fall zu einer amorphen Masse führen?

Nach meinem Wissen (man mag mich hier korrigieren)sind elliptische Galaxien größtenteils das Resultat einer Kollision. Das heißt noch lange nicht, dass alle Galaxien schon eine solche hinter sich haben.

Gruß,
Ingo

RFragen dazu:
Hallo Ingo,

da habe ich jetzt ein paar weiterführende Fragen zu:

Gehen wir von folgenden Grundannahmen aus:
Es gab einen Urknall
Das Universum ist nicht endlich

Ich setze jetzt mal den Urknall mit einer profanen Explosion

Ex falso quodlibet.

Was für mich als Nichtlateiner was bitte bedeutet? Aus dem falschen geschlossen?

gleich. Also von einem Punkt aus breitet sich Energie und
Materie sternförmig im Raum aus.

Eben nicht. Der Raum breitet sich aus. Da breitet sich nichts
auf Grund des Urknalls IM Raum aus.

Weil es noch keine Raum-Zeit gab, richtig?

Dieser irgendwann vorhandene intergalaktische Nebel verdichtet
sich, es entstehen irgendwann die Glaxien.

Irgendwann ist es kalt genug, dass Materie entsteht. Durch
zufällige Dichteschwankungen entstehen Gebiete, die sich zu
Galaxien entwickeln.

Das ist wohl die Theorie, das das ganze beschreibt. Nehm ich mal so hin.

Nun heißt es ja, dass wenn ein Stern in einer Nova explodiert,
dass die Druckwelle dazu führt, dass sich der Nebel punktuell
verdichtet und neue Sterne, Planeten usw. enststehen.

Das hat mit Galaxien aber wenig zu tun. Im übrigen meinst Du
vermutlich eher eine Supernova - was auch physikalisch ein
deutlicher Unterschied zu einer Nova ist.

Habe ich grad nachgelesen und verstanden.

Frage 1: Wie kann sich eine Druckwelle im Vakuum ausbreiten?

Antwort: es gibt kein Vakuum. Man kann mit Fug und Recht das
interstellare und sogar intergalaktische Medium mittels
Hydrodynamik beschreiben. Vakuum definiert sich durch das
Verhältnis der mittleren Freien Weglänge im Vergleich zu den
Abmessungen des Systems. Der gleiche Druck, der auf der Erde
als Ultra-Hochvakuum gilt (wegen der geringen Größe der
Aperaturen), ist im Weltall sehr gut per Hydrodynamik
beschreibbar, da die Abmessungen um viele Größenordnungen
größer sind, so dass die Teilchen trotzdem genügend
wechselwirken können bevor sie an den „Rand“ des betrachteten
Systems gelangen

Also wie wird die Supernova-Druckwelle weitergeleitet? Durch das intergalaktische Medium, so scheint es. Kannst du das näher erläutern?

Frage2: Wenn Materie und Energie sich sternförmig vom
Urknall-Punkt fortbewegt, wie können Galaxien kollidieren?

Der Urknall hat keinen Punkt. Er fand überall statt.

Wegen der fehlenden Raum-Zeit zu Beginn des Universums, vermute ich da richtig? Das heisst, so wie ich das verstehe, dass sich das Universum seit dem BigBang ausdehnt, sowohl zeitlich als auch räumlich. Kann man dann einen Ursprung räumlich ausmachen, wenn man die Bewegung der Objekte im Universum rückwärts berechnet, oder ist aufgrund von chaotischen Verhälnissen im Universum das so schwer wie eine Wetterberechnung für übernächste Woche?

Soviel dazu von mir, freue mich auf Antworten,

MainBrain

Also wie wird die Supernova-Druckwelle weitergeleitet? Durch
das intergalaktische Medium, so scheint es. Kannst du das
näher erläutern?

Nunja, ein Stern ist ja erstmal nur eine große Ansammlung aus Gas. Bei einer Supernova „explodiert“ der Stern und ein Teil seines Gases wird mit extrem hoher Geschwindigkeit ins All geschleudert. Wenn du als Beobachter in der Nähe des Sterns bist, dann wird die Gaswelle irgendwann dich erreichen, und wirkt dann bei dir wie eine Art Druckwelle.
Es wird aber praktisch kein Druck durch Stoßen von Teilchen im interstellaren Medium weitergereicht, wie z.B. bei einer Explosion in einem dichten Medium, wie z.B. Wasser oder Luft. Die „Druckwelle“ ist bei einer Supernova einfach eine sich schnell bewegende Gaswolke. Auch die bei der Supernova erzeugte Strahlung übt einen Druck aus, wenn sie dich erreicht. Und Strahlung benötigt ja auch kein Medium, um sich ausbreiten zu können.

Wegen der fehlenden Raum-Zeit zu Beginn des Universums,
vermute ich da richtig? Das heisst, so wie ich das verstehe,
dass sich das Universum seit dem BigBang ausdehnt, sowohl
zeitlich als auch räumlich. Kann man dann einen Ursprung
räumlich ausmachen, wenn man die Bewegung der Objekte im
Universum rückwärts berechnet, oder ist aufgrund von
chaotischen Verhälnissen im Universum das so schwer wie eine
Wetterberechnung für übernächste Woche?

Nein. Du verstehst das falsch.
Der Urknall war keine Explosion, die irgendwo stattfand. Der Urknall fand hier bei uns statt, auf Alpha Centauri, im Andromeda-Nebel genauso wie an jedem anderen Punkt im Universum.

Vielleicht kannst du dir das einfach an folgenden guten Erläuterungen klar machen. Sie sind zwar auf Englisch, aber die Grafiken bringen alleine die Kernidee schon einigermaßen gut rüber:

http://www.astro.ucla.edu/~wright/nocenter.html
http://www.astro.ucla.edu/~wright/infpoint.html

Hallo MainBrain,

Ex falso quodlibet.

Was für mich als Nichtlateiner was bitte bedeutet? Aus dem
falschen geschlossen?

Bin auch kein Latriner, aber Wiki weiß alles :wink:
Ex falso quodlibet, eigentlich ex falso sequitur quodlibet (lat., aus Falschem folgt Beliebiges)

http://de.wikipedia.org/wiki/Ex_falso_quodlibet

Gandalf

Moin,

da habe ich jetzt ein paar weiterführende Fragen zu:

Gehen wir von folgenden Grundannahmen aus:
Es gab einen Urknall
Das Universum ist nicht endlich

Ich setze jetzt mal den Urknall mit einer profanen Explosion

Ex falso quodlibet.

Was für mich als Nichtlateiner was bitte bedeutet? Aus dem
falschen geschlossen?

„aus Falschem, was beliebt“ oder frei übersetzt soviel wie „aus falschen Voraussetzungen kann man Beliebiges schlußfolgern“

gleich. Also von einem Punkt aus breitet sich Energie und
Materie sternförmig im Raum aus.

Eben nicht. Der Raum breitet sich aus. Da breitet sich nichts
auf Grund des Urknalls IM Raum aus.

Weil es noch keine Raum-Zeit gab, richtig?

Richtig.

Frage 1: Wie kann sich eine Druckwelle im Vakuum ausbreiten?

Antwort: es gibt kein Vakuum. Man kann mit Fug und Recht das
interstellare und sogar intergalaktische Medium mittels
Hydrodynamik beschreiben. Vakuum definiert sich durch das
Verhältnis der mittleren Freien Weglänge im Vergleich zu den
Abmessungen des Systems. Der gleiche Druck, der auf der Erde
als Ultra-Hochvakuum gilt (wegen der geringen Größe der
Aperaturen), ist im Weltall sehr gut per Hydrodynamik
beschreibbar, da die Abmessungen um viele Größenordnungen
größer sind, so dass die Teilchen trotzdem genügend
wechselwirken können bevor sie an den „Rand“ des betrachteten
Systems gelangen

Also wie wird die Supernova-Druckwelle weitergeleitet? Durch
das intergalaktische Medium, so scheint es. Kannst du das

Sterne finden wir (fast) nur in Galaxien. Das Medium zwischen den Sternen in Galaxien bezeichnet man dann im allgemeinen als interstallares Medium - im Gegensatz zu demjenigen, was sich zwischen den Galaxien befindet. Der Unterschied liegt hauptsächlich in der Dichte, welche in Galaxien um mehrere Größenordnungen höher liegt.
Ansonsten: Deine Vermutung ist genau richtig. Neue Sterne entstehen im übrigen ja genau aus dem interstellaren Medium. Wenn dort irgendwo eine SN explodiert, so führt das wie eine Explosion hier auf der Erde zu Dichteschwankungen im umgebenden Gas; auf der Erde als Schallwelle hörbar - im interstellaren Medium natürlich wegen der geringen Dichte nicht. Aber auf den gegebenen Skalen kann durch eine solche Schockfront die Dichte des Gases lokal so groß werden, dass die Dichte gross genug ist, dass das Gebiet selbstgravitierend wird, so dass schlussendlich dort ein (oder mehrere) neue Sterne entstehen.
Das Verhalten des interstellaren Gases läßt sich exakt mit den selben Gleichungen beschreiben wie das Wetter in unserer Erdatmosphäre - nur die Dimensionen und Zeitskalen sind anders (und ggf. Ionisation, was dann eher MHD benötigt…).

Frage2: Wenn Materie und Energie sich sternförmig vom
Urknall-Punkt fortbewegt, wie können Galaxien kollidieren?

Der Urknall hat keinen Punkt. Er fand überall statt.

Wegen der fehlenden Raum-Zeit zu Beginn des Universums,
vermute ich da richtig? Das heisst, so wie ich das verstehe,
dass sich das Universum seit dem BigBang ausdehnt, sowohl
zeitlich als auch räumlich. Kann man dann einen Ursprung
räumlich ausmachen, wenn man die Bewegung der Objekte im

Nein, man kann keinen räumlichen Ursprung ausmachen; jeder an jedem Ort des Universums wird feststellen, dass er/sie/es sich quasi in der Mitte befindet, d.h. ferne Galaxieen in alle Richtungen sich vom Beobachter entfernen. Für einen festen Abstand ist diese Entweichgeschwindigkeit auch in alle Richtungen gleich. Die Abweichungen von diesem Mittelwert sind nur auf die schon vorher beschriebenen zufälligen Bewegungsrichtungen zurückzuführen und mitteln sich im Schnitt heraus.
In leichter Analogie stell Dir eine Luftballonoberfläche (2 Raumdimensionen statt der drei üblichen) vor. Du bläst diesen Luftballon auf. Wo liegt der Ursprung, sprich der Ort von dem sich das alles ausdehnte, wenn Du ihn auf der OBERFLÄCHE benennen müßtest?

Beste Grüße,
Ingo

Hallo zusammen,

Hallo auch

Gehen wir von folgenden Grundannahmen aus:
Es gab einen Urknall
Das Universum ist nicht endlich

Davon gehe ich auch aus.

Ich setze jetzt mal den Urknall mit einer profanen Explosion
gleich. Also von einem Punkt aus breitet sich Energie und
Materie sternförmig im Raum aus.

Nun, ganz genau sternförmig ist es vielleicht nicht gewesen, ganz genau kann man das sicher nicht sagen.

Nun heißt es ja, dass wenn ein Stern in einer Nova explodiert,
dass die Druckwelle dazu führt, dass sich der Nebel punktuell
verdichtet und neue Sterne, Planeten usw. enststehen.

Frage 1: Wie kann sich eine Druckwelle im Vakuum ausbreiten?

Bei einer Supernova handelt es sich meiner Meinung um eine Nuklearexplosion, also Fusion oder Kernspaltung innerhalb einer Sonne.
Hierbei werden ganze Schichten der Sonne abgelöst und drift mit A-Bomben Antrieb in den Weltraum. Das kann man durchaus als Druckwelle bezeichnen.

Frage 3: Wenn der Grund für Frage 2 in der Massenanziehung zu
suchen ist, wieso gibt es dann nicht ausschließlich E0, also
Eliptische Galaxien, sondern Spiralgalaxien? Die Gravitation
müßte doch in diesem Fall zu einer amorphen Masse führen?

Nur bei schwarzen Löchern, so hab ich gelesen, werden Teile wie Planeten, Monde oder auch Raumschiffe durch einen starken Gradienten innerhalb der Schwerkraft zerrissen.
Bei Sonnen werden leichtere Zonen durch gegenseitige Umlaufbahnen abgelöst und gehen dann zum anderen Stern wandern.

Ansonsten ist aber die Gravitation ein zuverlässiger Motor zur Erhaltung von Massenansammlungen.

MfG
Matthias

Bei einer Supernova handelt es sich meiner Meinung um eine
Nuklearexplosion

Nur bei einer Supernova vom Typ Ia

Danke! owt
echt. Kein text.

Schönen guten Abend allen Autoren

des Artikel:
Warum KÖNNEN Galaxien miteinander kollidieren? (Midir, 6.2.2008 10:37)

hab da noch eine ergänzenden Link zu diesem Thema gefunden

http://www.simone-bahia.de/astronomie/galaxien/galax…

und vielleicht noch besser

http://de.wikipedia.org/wiki/Galaxien#Wechselwirkend…

Gruß sukka2007