Datei:Das Mehrkörperproblem in der Astronomie Haufen Entwicklung Geschwindigkeit.png

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Das_Mehrkörperproblem_in_der_Astronomie_Haufen_Entwicklung_Geschwindigkeit.png(666 × 499 Pixel, Dateigröße: 10 KB, MIME-Typ: image/png)

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Deutsch: Entwicklung der Geschwindigkeitsverteilung im Verlauf der Simulation eines Sternhaufens mit 250 Mitgliedern über 48 Millionen Jahre (10 x Relaxationszeit). Die Ausgangssituation (links oben) beruht auf dem Modell von Aarseth S.J., Henon M, Wielen R., in: A Comparison of Numerical Methods for the Study of Star Cluster Dynamics, Astronomy and Astrophyscia Band 37, S.183ff, 1974, mit einem Skalenradius R = 1 Parsec Die auf einen Massenpunkt wirkende Kraft wurde mittels des Barnes-Hut-Algorithmus bestimmt, mit einem charakteristischer Parameter Alpha von 0.1. Die Integration der Bewegungsgleichungen erfolgte durch das Leapfrog-Verfahren mit Zeitschritten von 1/100 der dynamischen Zeitskala Geschwindigkeit / Beschleunigung. Die Abbildung rechts oben zeigt die Verteilung nach 5.3 Millionen Jahren zum Zeitpunkt maximaler Zentraldichte. Die starke Verdichtung der Innenregion hat eine erhebliche Zunahme der Geschwindigkeiten nach sich gezogen. Zugleich hat deren Verteilung eine schiefe, an die Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung erinnernde Form angenommen. Das Diagramm links unten stellt die Verteilung am Ende der Simulation dar. Mit der Expansion des Haufens sind die Geschwindigkeiten generell wieder abgefallen, doch verbleiben sie mit einer weiterhin asymmetrischen Verteilung immer noch auf einem etwas höheren Niveau als zu Beginn.
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Quelle Eigenes Werk
Urheber Michael Oestreicher

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aktuell16:27, 1. Sep. 2019Vorschaubild der Version vom 16:27, 1. Sep. 2019666 × 499 (10 KB)Michael OestreicherNew calculation example with less members (250) of the cluster, but much longer time scale (10 x relaxation time)
22:22, 27. Nov. 2015Vorschaubild der Version vom 22:22, 27. Nov. 2015633 × 471 (11 KB)Michael OestreicherSimulation repeated with better setting of the alpha-Parameter of the Barnes-Hut algorithm to 0.25. Third diagram added showing velocity distribution at time of highest central density
19:29, 7. Aug. 2015Vorschaubild der Version vom 19:29, 7. Aug. 2015599 × 233 (7 KB)Michael OestreicherNew diagram for more accurate simulation with smaller adaptive time steps
20:20, 6. Aug. 2015Vorschaubild der Version vom 20:20, 6. Aug. 2015599 × 233 (7 KB)Michael OestreicherNew diagram for more accurate simulation with smaller adaptive time steps
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