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THEMA: Simulationen von Galaxiekollisionen

Simulationen von Galaxiekollisionen 14 Okt 2016 11:59 #8842

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Hallo allerseits,

In dem " Galaxien "-Video ist u.a. die Simulation einer Galaxiekollision zwischen unserer Milchstrasse und der Andromedagalaxie zu sehen. Der Simulationszeitraum hierbei betraegt rd. 8 Milliarden Jahre und diese Dauer macht mich etwas stutzig in Bezug auf eine andere Lebensdauer in der gleichen Groessenordnung. Ein gewoehnlicher Hauptreihenstern hat eine Lebensdauer von rd. 10 Milliarden Jahren, andere liegen z.T. deutlich darunter.

Nun meine Fragen:
Wird bei einer solchen Simulation mit einem statischen Sterninventar (sowohl in Bezug auf die Masse als auch der Verteilung ebendieser) ueber den Simulationszeitraum gerechnet, oder sind Aenderungen des Inventars der Galaxien mit inbegriffen?
Falls ersteres: Sind die Aenderungen am Inventar einer Galaxie ueber den simulierten Zeitraum vernachlaessigbar?


Mit freundlichem Gruss,

Martin
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Betreff des ThemasRelevanzDatum des letzten Beitrages
Universum Simulationen6.95Samstag, 23 Juli 2016

Simulationen von Galaxiekollisionen 14 Okt 2016 13:29 #8845

Ich vermute die haben es sich zunächst einfach gemacht, Masse und Impuls beider Galaxien berechnet und sie durcheinander durchlaufen lassen. Tatsächlich hast du natürlich Recht, und es sind unglaublich viele Unbekannte und noch viel mehr Variablen in der Gleichung, da müsste man schon eine mächtige Simulation am Computer programmieren um das realistisch nachzustellen.

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Simulationen von Galaxiekollisionen 14 Okt 2016 19:56 #8858

Derartige Simulationen sind mit ziemlichen Unsicherheiten verbunden. Letztlich denke ich sind die typischen Sternmasse-Verteilungen beider Galaxien in die Simulation eingeflossen. ich denke nicht, dass sich diese so dramatisch ändert, dass etwas völlig anderen dabei herauskommt.

Zum Beispiel die Satellitengalaxien siehen wir in dieser Simulation auch nicht. Sie hat den Anspruch, ein ungefähres Bild zu zeichnen.

Vor allem - nach Aussagen von Herrn Gassner ist die Kollision mit der Andromeda Galaxie die erste aber nicht die einzige Kollision, die passieren wird. Nach der Andromeda Galaxie dürften noch weitere Galaxien aus den Galaxienhaufen mit uns kollidieren. Daher dürfte die Situation in 8 Milliarden Jahren ganz anders aussehen als in dieser Simulation.

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Simulationen von Galaxiekollisionen 15 Okt 2016 09:35 #8863

Das Prozedere bei der Erstellung derartig komplexer Simulationen ist immer gleich: Zuerst wird eine Nullte-Näherung entwickelt, indem man ausschließlich den dominanten Effekt berücksichtigt. Dabei werden Vielteilchensysteme gerne grob vereinfacht durch bekannte Verteilungsfunktionen (Maxwell-Boltzmann etc.) Anschließend werden schrittweise immer mehr bekannte Effekte und Wechselwirkungen eingepflegt. Die zeitliche Veränderung der Bestandteile stellt dabei schon hohe Anforderungen an die Mathematik - immerhin handelt es sich um nichtlineare, gekoppelte Differentialgleichungen. Trotzdem müssen derartige Effekte einfließen, weil wir spätestens seit der Gama-Mission (Galaxy and Mass Assembly) wissen, dass in den letzten 2 Mrd. Jahren die Helligkeit des Universums um einen Faktor 2 abgenommen hat - derartige Veränderungen also auf Zeitskalen von 6-8 Mrd. Jahren sehr wohl eine Rolle spielen.
Wir haben das Thema bereits in einem eigenen Video ausführlich behandelt. Ein Spezialist in Sachen Simulationen - Alexander Beck (Postdoc am Munich Observatory) - , der selbst an der Erstellung derartiger Simulationen beteiligt ist, hat ausführlich über die Details bei der Programmierung berichtet.
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Simulationen von Galaxiekollisionen 17 Okt 2016 01:53 #8890

  • Chris
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Hallo M.E.
also wie schon erfahren hast ist es nicht ohne so eine Simulation da, um eine Objektive Simulation zu erhalten müssen wir wohl auf Qbit Rechner warten, wie in dem Video mitbekommen hast ist die Auflösung nur sehr gering bei den derzeitigen Simulationen, und somit noch recht ungenau da ein Teilchen dort 104 bis 108 Sonnen Massen besitzt, da kannst du dir denke ich ausmalen was es bedeutet eine 1:1 Simulation hervor zu bringen, hab es auch schon vor gehabt mir da paar Sachen zusammen zu stellen die Software wo man da schnell findet dient mehr der Unterhaltung als der Erforschung. Nach einiger Recherche hab ich hier 2 gute Kandidaten jedoch raus fischen können, aber es ist enorm und die Programme wo da einem helfen sollen sind am Anfang immer so nackt, und man muss dem jedes bisschen erst beibringen, und nach einiger zeit muss ich mir nun die frage stellen ergibt es einem sinn? wenn man es ohne qbits nur unter enormen Energie aufwand errechnen Lässt und dennoch kein genaues Ergebnis da hat, sondern nur eine grobe Darstellung.

Gruß Chris

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
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Simulationen von Galaxiekollisionen 30 Okt 2016 10:30 #9161

Hallo com-ty

bezüglich des Videos Simulation 26 min, wie lässt sich das mit der goldenen Regel der Mechanik vereinbaren?( Nix wird gewonnen, nichts geht verloren...alles verändert sich)
Der Simulation nach verschwinden gleich 2 Galaxien.
Oder ist diese Simulation Teil der Big-Rrip Theorie die gleich die gesamte Materie des Universums verschwinden läßt?

Gut dass Issac Newton nicht mehr unter uns weilt und sich das anschauen muss.

"Das Wissen von heute ist nur der Übergang vom Wissen von gestern zum Wissen von morgen"-
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