Warum liegt das Zentrum der Milchstraße auf der Ekliptik?

elmwes

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Hallo!

Die Ekliptik geht im Sternbild Schütze sehr nahe am Zentrum der Milchstraße vorbei.

Ist es purer Zufall, daß das Sonnensystem ( als Scheibe ) zum Zentrum hin ausgerichtet ist?
Oder gibt es einen physikalischen Grund, daß die Scheibe beim Umlauf um das Zentrum immer dorthin zeigt ( ähnlich wie beim Mond, der der Erde immer dieselbe Seite zuwendet )?

Es wäre schön, wenn jemand etwas darüber weis.

Gruß elmwes
 

Orbit

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elmwes
Willkommen im Forum.
Warum liegt das Zentrum der Milchstraße auf der Ekliptik?
Das galaktische Zentrum liegt nicht auf der Ekliptik-Ebene. Die Ekliptik-Ebene und jene der Galaxis weisen einen Winkel von rund 39° auf. Gegenüber dem Himmelsäquator ist die galaktische Ebene gar um 62,6° geneigt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Galaktische_Ebene
Oder gibt es einen physikalischen Grund, daß die Scheibe beim Umlauf um das Zentrum immer dorthin zeigt ...
Auf ihrem Weg um das galaktische Zentrum legt unsere Sonne in 100 Jahren nur etwas mehr als 0,5 Bogensekunden zurück. Ob man da feststellen kann, ob die Ekliptik-Ebene gebunden rotiert oder nicht, möchte ich bezweifeln.
Orbit
 

Bynaus

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Das galaktische Zentrum liegt nicht auf der Ekliptik-Ebene.

Doch, das tut es, zumindest annähernd. Richtig, die Galaktische Ebene (in der die Spiralarme liegen) und die Ekliptik haben einen Winkel von rund 40° zueinander. Aber das galaktische Zentrum liegt im Sternbild Schütze, und der Schütze ist ja bekanntlich Teil des Zodiaks, liegt also auf der Ekliptik. Anders gesagt, das galaktische Zentrum liegt grob auf der Verlängerung der Schnittlinie zwischen der Ekliptik und der Galaktischen Ebene.

Ich glaube auch, schon mal gelesen zu haben, dass man hier sowas wie einen Gezeiteneffekt vermutet. Genaueres weiss ich aber auch nicht. Feststellen kann man das wohl, wie Orbit richtig anmerkt, wohl kaum.
 

mac

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Hallo Bynaus,

Ich glaube auch, schon mal gelesen zu haben, dass man hier sowas wie einen Gezeiteneffekt vermutet. Genaueres weiss ich aber auch nicht. Feststellen kann man das wohl, wie Orbit richtig anmerkt, wohl kaum.
sollte sich das nicht durch die Bahnelemente von Doppelsternsystemen und die beobachteten Staubscheiben um Sterne bestätigen oder einigermaßen sicher ausschließen lassen?

Herzliche Grüße

MAC
 

Orbit

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Orbit schrieb:
Das galaktische Zentrum liegt nicht auf der Ekliptik-Ebene.
Bynaus schrieb:
Doch, das tut es, zumindest annähernd.
Bynaus
Ich verstehe die Einleitung Deiner Antwort nicht:
Unter Ekliptik-Ebene verstehe ich hier wie 'elmwes' (sofern ich ihn richtig verstanden habe) die Ebene unseres Sonnensystems, und die liegt keineswegs in der galaktischen Ebene. Die Sonne befindet sich zwar zur Zeit in der Nähe der galaktischen Ebene, welche sie vor ca. 1,5 Millionen Jahren von Süden nach Norden durchquert hat, aber die beiden Ebenen bilden, wie Du selbst ja auch sagst, einen Winkel von fast 40°.
Orbit
 

elmwes

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Hallo und Danke für die Antworten!

Ich hatte die Frage so gemeint wie von Bynaus aufgefasst. Die Scheibe unseres Sonnensystems liegt zwar nicht in der galaktischen Ebene, aber sie zeigt in einer Richtung auf das Zentrum.

Ich halte das für einen ziemlichen Zufall, das Sonnensystem könnte ja irgendwie im Raum liegen.

Interessant finde ich die Antwort von mac. Wo findet man Bahndaten von Doppelsternsystemen oder vielleicht anderen Planetensystemen? Einige wenige Gegenbeispiele würden zeigen, daß hier ein Zufall vorliegt.

Gruß elmwes
 

Orbit

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Ich halte das für einen ziemlichen Zufall
Nein, das ist kein Zufall, sondern eine Folge des Einpendelns in den stabilsten Zustand: Die meisten Sterne einer galaktischen Scheibe schwingen auf ihrer Bahn ums galaktische Zentrum um die galaktischen Ebene.
 

Bynaus

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Unter Ekliptik-Ebene verstehe ich hier wie 'elmwes' (sofern ich ihn richtig verstanden habe) die Ebene unseres Sonnensystems

Ich auch.

und die liegt keineswegs in der galaktischen Ebene.

Von der war auch nie die Rede - es war immer die Rede vom galaktischen Zentrum. Also dem Mittelpunkt der Scheibe, der Mitte der Balkenspirale, dem ungefähren Aufenthaltsort von Sagittarius A*, dem zentralen Schwarzen Loch. Nicht die Milchstrassenebene! Lies den Thread nochmals unter diesem Aspekt.

Ich halte das für einen ziemlichen Zufall, das Sonnensystem könnte ja irgendwie im Raum liegen.

Genau - das wäre die Alternative zu einer Ausrichtung per Gezeiteneffekt.

Die Idee von mac ist gut. Eigentlich sollte das nicht so schwierig zu bestimmen sein. Wobei ich mir bei Doppelsternen ein Einpendeln der Bahnebene in Richtung des Zentrums per Gezeitenkräfte weniger gut vorstellen kann - so ein Stern ist ja irgendwie ein anderes Kaliber als ein Planet... Aber vielleicht klappts mit Transitplaneten. Deren Bahnneigung sollte ja bekannt sein. Ich kann mir aber nicht vorstellen, dass dieses Thema noch nie irgendwo behandelt wurde...

EDIT: Hier eine Sternkarte, die das visualisiert: http://www.datasync.com/~rsf1/fun/sm-new.htm Wie man sieht, läuft die Ekliptikebene (gestrichtelte graue Linie) nahezu durch das galaktische Zentrum in Sagittarius (die Abweichung beträgt nur ca. 7°).
 
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elmwes

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Hallo!

Noch einmal um alle Missverständnisse auszuräumen:

Mit Scheibe unseres Sonnensystems meine ich die Ebene, in der die Planeten um die Sonne kreisen. Wenn man diese sehr weit verlängert, dann trifft sie irgendwann (fast) das galaktische Zentrum.

Die Frage ob das Zufall ist kam mir beim Betrachten von Sternkarten mit eingezeichneter Ekliptik und galaktischem Zentrum im Schützen.

Ich hatte gehofft, das vielleicht jemand eine Abhandlung darüber kennt oder eine theoretische Berechnung. Die Idee von mac finde ich auch gut, falls solche Daten zugänglich sind.

Ich werde versuchen mich zu bessern und in Zukunft verständlicher auszudrücken.

Gruss und Danke an alle mit diskutieren elmwes
 

Orbit

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Mit Scheibe unseres Sonnensystems meine ich die Ebene, in der die Planeten um die Sonne kreisen. Wenn man diese sehr weit verlängert, dann trifft sie irgendwann (fast) das galaktische Zentrum.
Nein! Sie geht um 17'000 Lichtjahre dran vorbei. Sie bildet mit der galaktischen Ebene einen Winkel von rund 40°.
Orbit
 

mac

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Hallo Bynaus,

Wobei ich mir bei Doppelsternen ein Einpendeln der Bahnebene in Richtung des Zentrums per Gezeitenkräfte weniger gut vorstellen kann
ich mir auch nicht, noch nicht mal bei Planeten. Die Idee dazu war eine Andere, dazu muß ich aber etwa ausholen.

Vor einigen Jahren habe ich ein Programm gefunden mit dem man (mit eingien tausend Einzelobjekten) Galaxien und deren Fusion simulieren kann. Es basiert auf den frühen Versuchen der Computerastronomie.

Dabei fiel mir auf, daß sich die Fusionsergebnisse um so mehr einem Kugelhaufen näherten, je mehr (kleine) Spiralgalaxien ich in verschiedener Ausrichtung zueinander fusionieren ließ. Klar, dachte ich bei mir, Impulserhaltung, jedes Andere Ergebnis wäre eigentlich verwunderlich.

Nun sehen die großen Galaxien aber nicht aus wie Kugelsternhaufen. Was ist da anders? Eine Teilerklärung: Die alten Sterne, die schon vor der Verschmelzung existierten sind allesamt klein und leuchtschwach oder schon ‚tot‘ Wir sehen nicht die Sterne, sondern wir sehen das Licht. Damit sehen wir bevorzugt junge große leuchtstarke Sterne, sie prägen das Bild jeder Galaxis. Die sind aber nicht ein Abbild der Sternverteilung sondern ein Abbild der Gasverteilung. Ergo muß es einen Mechanismus geben, der das Gas in eine Scheibenbahn zwingt, vielleicht der gleiche Mechanismus der auch in viel kleinerem Maßstab bei der Akkretion wirkt, möglicherweise auch unterstützt durch Galaxisweite Magnetfelder.

Dieses ‚ordnende‘ System für Gas so phantasierte ich, könnte auch dazu führen, daß sich Scheibenebene und Rotationsrichtung bei den lokalen Abläufen analog zur Wasserstrudelrichtung in der Badewanne durch die Korrioliskraft, beeinflussen lassen. Wie gesagt, war nur so eine Idee, ohne daß ich für mich eine einfache Möglichkeit sah sie zu überprüfen und schon unser Sonnensystem nicht so recht dazu passen will, weil Drehimpuls Milchstraße und Drehimpuls Sonnensystem eher senkrecht aufeinander als parallel zueinander stehen. Wobei ich intuitiv eher eine parallele Ausrichtung angenommen hätte, was, besonders bei meiner nahezu vollständigen Unkenntnis bezüglich galaktischer Magnetfelder, natürlich noch kein Gegenargument sein muß.

Beim Nachdenken zu diesem Thema war ich von der Idee daß man das bei den Exoplaneten sehen muß wieder abgekommen, weil die Radialgeschwindigkeit allein keine Aussage zur Bahnebene zuläßt, bei den Transitplaneten war ich auch der Meinung, daß Abdunklung auch in Kombination mit Radialgeschwindigkeit nur belegen daß wir auf die Kante der exo-Planetenebene schauen aber noch nicht wissen, wie die Drehachse zu uns orientiert ist. Und da erst ganz wenige davon entdeckt sind auch eine Statistik über ihre Richtungsverteilung auf der 'Himmelskugel' noch keinen Sinn macht. Daher verstehe ich auch Deine Aussage zur Richtungsinformation bezüglich der Transitplaneten (noch?) nicht.

Herzliche Grüße

MAC
 
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elmwes

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Hallo Orbit!

Die 40 Grad glaube ich dir gerne. Anscheinend gelten diese aber laut Sternkarten für eine andere Richtung, nicht für die Richtung zum galaktischen Zentrum hin. Die Ebene der Planeten kippt in etwa auf einer Achse, die zum galaktischen Zentrum zeigt. Oder habe ich da einen Denkfehler?

Gruss elmwes
 

mac

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Hallo elmwes,

Die 40 Grad glaube ich dir gerne. Anscheinend gelten diese aber laut Sternkarten für eine andere Richtung, nicht für die Richtung zum galaktischen Zentrum hin.
so wie ich Deine bisherigen Beschreibungen verstehe siehst Du das richtig, beschreibst es aber vielleicht nicht ganz unmißverständlich, was zugegeben auch gar nicht so einfach ist, wenn man die dazu nötige Sprache nicht als Muttersprache spricht.

Man stelle sich eine Linie vor, zwischen unserer Sonne und Saggitarius A oder dem galaktischen Zentrum was von hier aus gesehen kein großer Unterschied ist.

Diese Linie liegt fast in der Ekliptik Ebene des Sonnensystems, also der Ebene auf der die Planeten (um es genau zu sagen nur die Erde) die Sonne umrunden.

Diese Ebene der Ekliptik unseres Sonnensystems steht aber nicht parallel zur Ebene der Milchstraße, sondern ist entlang der oben beschriebenen Verbindungslinie (sie stellt die Drehachse dieser Neigung dar) um eben diese 40° Grad (ich hab' den Wert nicht kontrolliert) geneigt.



Stell Dir einen runden Tisch vor, der die Ebene der Milschstraßenscheibe repräsentieren soll. Lege ein Blatt Papier auf den Tisch auf das Du Sonne und Erdbahn zeichnest. In diesem Zustand wären Ekliptik des Sonnensystems und Scheibenebene der Milchstraße parallel, ja sogar ineinander.

Jetzt zeichne eine Linie von Deiner Sonne auf dem Papier in Richtung Tischmittelpunkt. Nun knicke das Papier entlang dieser Linie bis die eine Seite mit dem Tisch einen Winkel von 40° bildet, die gezeichnete Linie aber immer noch auf den Tischmittelpunkt zeigt und vollständig auf dem Tisch liegt.´Die vom Tisch abstehende Blatthälfte zeigt Dir die Lage des Sonnensystems relativ zur galaktischen Eben (der Tischplatte)

Das Sonnensystem ist zur Zeit nicht genau in der galaktischen Ebene, sondern einige Lichtjahre darüber oder darunter und wo hier oben und unten ist vergesse ich auch immer wieder. Und die 'gezeichnete' Linie zeigt auch nicht ganz genau auf die Tischmitte, nur so ungefähr.

Herzliche Grüße

MAC
 
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elmwes

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Danke für die Verdeutlichung mac.

So hatte ich es gemeint.
Und ich würde gerne wissen, ob diese Linie von hier zum galaktischen Zentrum nur zufällig beinahe in der Ekliptik-Ebene liegt.

Ich hoffe, jetzt ist alles klar Gruß elmwes
 

Bynaus

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Aber das ist genau das, was elmwes von Anfang an beschrieben hat. Die Frage ist: wenn das Sonnensystem jede Orientierung annehmen könnte, warum muss die Linie denn ausgerechnet so nahe am Zentrum vorbei laufen?

Ergo muß es einen Mechanismus geben, der das Gas in eine Scheibenbahn zwingt

Gravitation der Gase, DM und Sterne nahe der Scheibe (+ dynamische Reibung durch Vorbeiflüge)? Das ist es ja letztlich auch, was die Sonne über und unter die Scheibe oszillieren lässt. Wenn die kollidierenden Galaxien deutlich kleiner als die Milchstrasse sind, würde ich schätzen, dass es nicht gelingt, die Scheibenform zu zerstören. Erst nach ~1:1 Kollisionen wie Milchstrasse-Andromeda ist dann eine elliptische Galaxie zu erwarten.

Beim Nachdenken zu diesem Thema war ich von der Idee daß man das bei den Exoplaneten sehen muß wieder abgekommen, weil die Radialgeschwindigkeit allein keine Aussage zur Bahnebene zuläßt, bei den Transitplaneten war ich auch der Meinung, daß Abdunklung auch in Kombination mit Radialgeschwindigkeit nur belegen daß wir auf die Kante der exo-Planetenebene schauen aber noch nicht wissen, wie die Drehachse zu uns orientiert ist. Und da erst ganz wenige davon entdeckt sind auch eine Statistik über ihre Richtungsverteilung auf der 'Himmelskugel' noch keinen Sinn macht. Daher verstehe ich auch Deine Aussage zur Richtungsinformation bezüglich der Transitplaneten (noch?) nicht.

Bei nochmaligem Nachdenken ist mir aufgefallen, dass auch die Kombination von RV und Transit noch einen Freiheitsgrad offen lässt, so lange man den Transit nicht optisch auflösen kann: der Transit kann ja sowohl "von links nach rechts" als auch "von oben nach unten" stattfinden. Erst die Kombination mit Astrometrie sollte die Bahnebene des Systems wirklich festnageln (zwei mögliche Lösungen, von denen vielleicht nur eine den Transit zulässt). Es gibt aber bisher nur einen astrometrisch bekannten Exoplaneten.

Aber natürlich kann das alles auch einfach Zufall sein. In jedem Parameterraum muss es ein paar Zufälle geben. Dass wir Menschen ausgerechnet in einer Zeit aufgetaucht sind, in der wir sowohl totale als auch ringförmige Sonnenfinsternsse beobachten können, ist wohl so einer.
 

Klaus

Registriertes Mitglied
Und ich würde gerne wissen, ob diese Linie von hier zum galaktischen Zentrum nur zufällig beinahe in der Ekliptik-Ebene liegt.
Ebenso wie sich die Sonne im Jahresverlauf die Ekliptik entlang wandert, dreht sich die Milchstraße einmal im galaktischen Jahr in der galaktische Ebene um uns. Dabei kreuzt das galaktische Zentrum dann zweimal die Ekliptik. :)
 
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