Hintergrundwissen
Wenn sich ein Objekt im Gravitationsfeld einer großen Masse befindet, wird es in die Länge gezogen. Man spricht von der "Gezeitenkraft". Kennst du alltägliche Beispiele für Gezeitenkräfte?
Aufgaben
Wie machen sich im System Erde-Mond-Sonne Gezeitenkräfte bemerkbar? Recherchiere die Antwort und mache eine Skizze.
Wir lassen nun zwei Galaxien aneinander vorbei fliegen und sehen uns an, welche Faktoren die Bildung von Gezeitenarmen (das sind längliche Strukturen, die aus einer Galaxie ragen und durch Gezeitenkräfte gebildet wurden) beeinflussen.
Wie wichtig ist der Massenunterschied der Galaxien für die Gezeitenarme?
Gib als geringste Distanz beim ersten Aufeinandertreffen 10 Kiloparsec an. Entscheide dich für eine Anzahl der Sterne in der Simulation. Je mehr Sterne, umso besser sichtbar wird das Ergebnis.
Mache nun beide Galaxien gleich schwer. Notiere, wann die geringste Distanz erreicht wird. Wie groß ist zu dieser Zeit die Relativgeschwindigkeit? Wann ist die Relativgeschwindigkeit maximal? Bilden sich Gezeitenarme?
Mache nun eine Galaxie schwerer als die andere Galaxie. Wie verändert sich die Simulation? Wann wird nun die geringste Distanz erreicht? Wann ist nun die Relativgeschwindigkeit maximal? Wie groß ist sie? Unterscheiden sich die Gezeitenarme der leichteren Galaxie von denen der schwereren? Versuche vorherzusagen, was passiert, wenn du den Massenunterschied weiter vergrößerst und überprüfe deine Vermutung mit einer Simulation.
Wie wichtig ist der Abstand für die Gezeitenarme?
Mach nun wieder beide Galaxien gleich schwer.
Wähle die geringste Distanz nun größer als 10 Kiloparsec. Werden die Gezeitenarme nun stärker oder schwächer? Überprüfe deine Vermutung mit einer Reihe von Simulationen (z.B. in Schritten bis 100 Kiloparsec) und notiere, in welchen Simulationen Du Gezeitenarme findest.
Wie wichtig ist die Neigung der Galaxien für die Gezeitenarme?
Rotiere eine deiner Simulationen. In welcher Ebene liegen die Gezeitenarme? Sind sie gegen die Bahnebene der Galaxien geneigt?
Nimm nun wieder zwei gleich schwere Galaxien mit einer Minimaldistanz von 10 Kiloparsec. Mache nun eine Reihe von Simulationen in denen du den Winkel Theta einer Galaxie in mehreren Schritten bis 180 Grad vergrößerst. Wie ändert sich das Aussehen der Gezeitenarme? Notiere nun auch immer, ob sich die Galaxien im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn drehen.
Rotiere nun Deine Simulationen wieder. Welcher Sichtwinkel erzeugt sehr dünne und sehr gerade Gezeitenarme?
Wenn sich ein Objekt im Gravitationsfeld einer großen Masse befindet, wird es in die Länge gezogen. Man spricht von der "Gezeitenkraft". Kennst du alltägliche Beispiele für Gezeitenkräfte?
Aufgaben
Wie machen sich im System Erde-Mond-Sonne Gezeitenkräfte bemerkbar? Recherchiere die Antwort und mache eine Skizze.
Wir lassen nun zwei Galaxien aneinander vorbei fliegen und sehen uns an, welche Faktoren die Bildung von Gezeitenarmen (das sind längliche Strukturen, die aus einer Galaxie ragen und durch Gezeitenkräfte gebildet wurden) beeinflussen.
Wie wichtig ist der Massenunterschied der Galaxien für die Gezeitenarme?
Gib als geringste Distanz beim ersten Aufeinandertreffen 10 Kiloparsec an. Entscheide dich für eine Anzahl der Sterne in der Simulation. Je mehr Sterne, umso besser sichtbar wird das Ergebnis.
Mache nun beide Galaxien gleich schwer. Notiere, wann die geringste Distanz erreicht wird. Wie groß ist zu dieser Zeit die Relativgeschwindigkeit? Wann ist die Relativgeschwindigkeit maximal? Bilden sich Gezeitenarme?
Mache nun eine Galaxie schwerer als die andere Galaxie. Wie verändert sich die Simulation? Wann wird nun die geringste Distanz erreicht? Wann ist nun die Relativgeschwindigkeit maximal? Wie groß ist sie? Unterscheiden sich die Gezeitenarme der leichteren Galaxie von denen der schwereren? Versuche vorherzusagen, was passiert, wenn du den Massenunterschied weiter vergrößerst und überprüfe deine Vermutung mit einer Simulation.
Wie wichtig ist der Abstand für die Gezeitenarme?
Mach nun wieder beide Galaxien gleich schwer.
Wähle die geringste Distanz nun größer als 10 Kiloparsec. Werden die Gezeitenarme nun stärker oder schwächer? Überprüfe deine Vermutung mit einer Reihe von Simulationen (z.B. in Schritten bis 100 Kiloparsec) und notiere, in welchen Simulationen Du Gezeitenarme findest.
Wie wichtig ist die Neigung der Galaxien für die Gezeitenarme?
Rotiere eine deiner Simulationen. In welcher Ebene liegen die Gezeitenarme? Sind sie gegen die Bahnebene der Galaxien geneigt?
Nimm nun wieder zwei gleich schwere Galaxien mit einer Minimaldistanz von 10 Kiloparsec. Mache nun eine Reihe von Simulationen in denen du den Winkel Theta einer Galaxie in mehreren Schritten bis 180 Grad vergrößerst. Wie ändert sich das Aussehen der Gezeitenarme? Notiere nun auch immer, ob sich die Galaxien im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn drehen.
Rotiere nun Deine Simulationen wieder. Welcher Sichtwinkel erzeugt sehr dünne und sehr gerade Gezeitenarme?