Kinematik von HI in der galaktischen Scheibe (b=0)
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M33 Dame et al. 1997 Dame et al. 1987 vr 0 0 galaktische Länge l Kinematik von HI in der galaktischen Scheibe (b=0): Sonne Vr (Sparke & Gallagher) Maximale Geschwindigkeit Vr,max = Vrot (R) − V⊙ sin(l) Zentrum R = R0 ⋅ sin l Aus v r,max (l) kann die Rotationskurve der Milchstraße bestimmt werden. Die galaktische HI Rotationskurve: (Sparke & Gallagher) Vrot = 200 km / s bis zu R ≈ 3R ⊙ = 24 kpc 2 Vrot ⋅R M(24 kpc) = = 2.2 ⋅1011 M ⊙ ≈ 3 ⋅ M sichtbar G Kinematik von HI in der galaktischen Scheibe (b=0): l: galaktische Länge Maximale Geschwindigkeit • Gas bewege sich auf Kreisbahnen mit Geschwindigkeit: • Radiale Geschwindigkeit: Vrot = kons tan t 1 1 Vr = Vrot ⋅ R 0 sin l − R R 0 r = R⊙ Vr > 0 für 0° ≤ l ≤ 90° und R ≤ R ⊙ Vr < 0 für 0° ≤ l ≤ 90° und R > R ⊙ 1 1 Vr = Vrot ⋅ R 0 sin l − R R 0 Vr < 0 für 90° < l < 180° Zentrum Vr > 0 für 180° < l < 270° Zentrum Die Intensität der 21 cm Linie in der galaktischen Ebene mit Geschwindigkeit relativ zur Sonnenumgebung Kaum HI im galaktischen Zentrum Terminale Geschw. 200 km/s R ≤ R0 Spiral arm R > R0 R > R0 V t = V (R ) − V0 sin l ≈ V0 (1 − sin l) HI Ring (Hartmann & Burton) Zusammenfassung der Beobachtungen • Das HI kommt in 2 Phasen vor: 50% warme Phase: T ≈ 8000 Κ n ≈ 0.25 cm −3 50% kalte Phase: T ≈ 100 Κ n ≈ 25 cm −3 • Die kalte Phase dominiert die Absorption. Man findet sie in der Umgebung von Molekülwolken (atomare Hülle). Sie hat eine fraktale Struktur. • Scheibenskalenhöhe: h z,kalt = 105 pc h z,warm = 190 pc • Warme und kalte HI-Strukturen sind häufig geklumpt Wolken • Typische Geschwindigkeitsdispersion der Wolken: σ ≈ 9 km / s • Man findet auch HI bei großen gal. Breiten, das mit 10-200 km/s in die Scheibe fällt: sog. „high-velocity clouds“.
