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THEMA: Wieviel wiegt unsere Galaxie?

Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 19:09 #59693

Hallo,

mich würde interessieren, wieviel unsere Galaxie wiegt. Und zwar inklusive aller:
(Ja ich meine explizit wieviel Erden-Kg. es wiegen würde, gäbe es so eine große Waage.)

  1. Gas- und Staubansammlungen
  2. Leuchtende Materie wie Sterne ( auch Neutronensterne, weiße Zwerge, Braune Sterne etc. etc.)
  3. Planeten und andere nicht selbstleuchtende feste und gasförmige Objekte
  4. Schwarze Löcher
  5. Und alles fermionische Materie
  6. Dunkle Materie, die wahrscheinlich nicht fermionisch ist
  7. Und alles was ich vielleicht noch vergessen habe

Danke vorab für euren Antworten.

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 19:15 #59694

Hallo Alter Falter,

genau 42! Die Einheiten kannste Dir selbst ausmalen (nach Zahlen). Soll heißen, bringt nix :=). Halt irgendetwas mit 10^X kg.

Viel Spaß mit 42=a^3 + b^3 + c^3

Nicht so ernst gemeint von
Thomas

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 19:35 #59696

Alter Falter schrieb: mich würde interessieren, wieviel unsere Galaxie wiegt. Und zwar inklusive aller

Dann musst du dir diese 4 Papers durchlesen:

arxiv.org/pdf/1804.11348.pdf
arxiv.org/pdf/1608.00971.pdf
arxiv.org/pdf/1210.7527.pdf
arxiv.org/pdf/1102.4340.pdf

Verlinkend,

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 19:49 #59701

Vielen Dank für eure Recherchen und Antworten.
Danke Yukterez :)

Eigentlich möchte ich kein langatmiges durchforsten wissenschaftlicher Dokumenten durchleben.

Natürlich erhoffe ich keine wissenschaftlich geprüftem Wissen, das ist nicht möglich.
Wohl viel eher, Eure Schätzungen fundiert auf wissenschaftlichen Fakren und Eurem Wissen.
Danke.

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 21:38 #59720

ca (2e+42)kg, üblich in Sonnenmassen (0,96-1,04)e+12 Mo
das sind natürlich nur Schätzungen und die Größe der Milchstraße wird auch immer größer angesehen.

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 21:47 #59721

Alter Falter schrieb: Eigentlich möchte ich kein langatmiges durchforsten wissenschaftlicher Dokumenten durchleben.

Wenn du wirklich wissen willst wie viel die 7 Bestandteile die du da oben angeführt hast beitragen wird dir nichts anderes überbleiben, es sei denn du erwartest dass jemand anderer sich diese Arbeit für dich macht.

In dem Fall fragend wie viel du pro Stunde zahlst,

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 22:07 #59722

Yukterez schrieb: Wenn du wirklich wissen willst wie viel die 7 Bestandteile die du da oben angeführt hast beitragen wird dir nichts anderes überbleiben,

Meine Daten sind von pdg 2018, also quasi offiziell.
Ich denke, die Gesamtmasse ist auch leichter abzuschätzen als die Bestandteile.
Die Frage ging ja auch nach "inklusive".

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 23:01 #59727

Alter Falter,

auf welche Waage willst du sie den legen, unsere Milchstraße?

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 23:20 #59731

@Yukterez
Danke, ich dachte, dass einer es schon mal gerechnet haben könnte. Dann leg´ich mich mal ins Zeug und wühle mich durch.

@ra-raisch
Ebenfalls Danke, ich weiß zwar nicht, wie du genau auf diese Summe kommst. Jedenfalls werde ich mal drüber nachdenken.

@Thomas
Meine Frage lautete "gäbe es so eine große Waage"; Konjunktiv, eine Annahme.
Verstehst du die Frage nicht oder nimmst du, als ein Forenmoderator meine Frage nicht ernst?

Ist es nicht interessant, neben der Gesamtmasse des Universums**, auch mal zu erfahren wie viel Masse unsere Milchstraße hat?

**(Gesamtmasse Universum bez. der Form des Universums, ob eine Sphäre, eine Sattelform [Riemann] oder einfach Flach ist.)

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 23:24 #59733

Alter Falter schrieb: @ra-raisch
Ebenfalls Danke, ich weiß zwar nicht, wie du genau auf diese Summe kommst. Jedenfalls werde ich mal drüber nachdenken.

Das ist ja nicht meine Schätzung sonden eine Schätzung der Particle Data Group auf Grund aller möglicher wissenschaftlicher Berechnungen und Schätzungen, sowie deren Gewichtungen.

Alter Falter schrieb: @Thomas
Meine Frage lautete "gäbe es so eine große Waage"; Konjunktiv, eine Annahme.

Ich erlaube mir darauf hinzuweisen, dass Masse zwar in kg gemessen wird, jedoch nicht mittels einer Waage, eine Waage misst das Gewicht (eigentlich in N) und nicht die Masse. Die Skalierung der Waage in kg soll uns im Alltag natürlich eine Abschätzung der Masse erlauben.

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 23:28 #59734

Alter Falter schrieb: @Thomas
Meine Frage lautete "gäbe es so eine große Waage"; Konjunktiv, eine Annahme.

Ich erlaube mir darauf hinzuweisen, dass Masse zwar in kg gemessen wird, jedoch nicht mittels einer Waage, eine Waage misst das Gewicht (eigentlich in N) und nicht die Masse.[/quote]

Danke, da eine Umrechnung von N in Kg ein Kinderspiel ist, kann es ja auch natürlich in N sein, das Wort "Waage" sollte nicht zu ernst genommen werden.

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 23:29 #59735

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Alter Falter schrieb: Dann leg´ich mich mal ins Zeug und wühle mich durch.


Hi Alter Falter,

sobald Du damit durch bist, könntest Du das auch für NGC 224 durchziehen. Schließlich werden wir uns in ein paar Jahren begegnen und da kann es nicht verkehrt sein, die Zahlen schon mal griffbereit zu haben :-)

Spontaneität will gut überlegt sein

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Spontaneität will gut überlegt sein

Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 23:29 #59736

Alter Falter schrieb: @Thomas
Meine Frage lautete "gäbe es so eine große Waage"; Konjunktiv, eine Annahme.
Ich erlaube mir darauf hinzuweisen, dass Masse zwar in kg gemessen wird, jedoch nicht mittels einer Waage, eine Waage misst das Gewicht (eigentlich in N) und nicht die Masse.

Danke, da eine Umrechnung von N in Kg ein Kinderspiel ist, kann es ja auch natürlich in N sein, das Wort "Waage" sollte nicht zu ernst genommen werden.


Cim Borazzo schrieb:

Alter Falter schrieb: Dann leg´ich mich mal ins Zeug und wühle mich durch.


Hi Alter Falter,

sobald Du damit durch bist, könntest Du das auch für NGC 224 durchziehen. Schließlich werden wir uns in ein paar Jahren begegnen und da kann es nicht verkehrt sein, die Zahlen schon mal griffbereit zu haben :-)


Danke, und das war meine nächste Frage :D

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 23:32 #59737

Alter Falter schrieb: Danke, da eine Umrechnung von N in Kg ein Kinderspiel ist, kann es ja auch natürlich in N sein, das Wort "Waage" sollte nicht zu ernst genommen werden.

Ja schon gut, aber wie Dein Beitrag zeigt, scheinst Du das zu verwechseln. Das ist keine einfache "Umrechnung" sondern m = GF/g, also ortsabhängig. Natürlich für den Alltag in unseren Breiten sind die Waagen ausreichend genau und bereits passend skaliert....genau genommen muss statt g der Ortsfaktor eingesetzt werden, doch der wird gerne auch als g bezeichnet.

Wie Du siehst, hat die Masse durchaus objektiven Charakter, während das Gewicht der Milchstraße grundsätzlich eine sinnlose Frage wäre. (Du hast sie natürlich auf die Bedingungen der Erdoberfläche definiert, was es "praktikabel" macht)

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 30 Okt 2019 23:49 #59742

ra-raisch schrieb: Wie Du siehtst, hat die Masse durchaus objektiven Charakter, während das Gewicht der Milchstraße grundsätzlich eine sinnlose Frage wäre. (Du hast sie natürlich auf die Bedingungen der Erdoberfläche definiert, was es "praktikabel" macht)


Sinnlos wäre sie nicht.
Man kann die Masse direkt in Kg (oder N) auf der Erde umrechnen, eine Sonnenmasse: 1,989 × 10^30 kg
Wenn unsere Milchstraße (beispielsweise) eine Billionen Sonnenmasse hätte, wären es 1.989e+42kg (~2e+42kg)
Aber in meinem Beispiel stimmen weder die Sonnenmassen, noch sind andere Bestandteile der Galaxie mit inbegriffen.

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 31 Okt 2019 00:45 #59748

Die Bedeutung des Begriffs Gewicht ist nur sinnvoll, wenn man eine Masse in einem Potentialfeld betrachtet. Ein gravitativ wirkendes Potentialfeld ist beispielsweise das der Erde.
Jeder Himmelskörper verfügt über solch ein Gravitationspotential.
Und dort kann man auch eine Waage aufstellen, die das Gewicht von Massen misst.
Eine solche Waage würde auf dem Mond etwas anderes anzeigen, als auf der Erde.
Das Gewicht eines Kilogramms auf der Erde ist auf dem Mond um 1/7 kleiner. Die Masse nicht!

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 31 Okt 2019 01:07 #59749

@Thomas
Ich weiß wohl, dass Masse=Gravitationsmulde/ -potential, und Gewicht überall anders ist, je nach Ort (Masse), also Anziehungskraft.

Meine Frage ist ganz explicit gestellt: "...wieviel Erden-Kg umsere Milchstraße wiegen würde."
Ich kann das Problem nicht sehen, warum die Frage so schwer verstanden wird.



Vielleicht frage ich anders:
Ich würde gerne erfahren wie viel Masse unsere Milchstraße jetzt insgesamt wohl hat (inkl. der 7 Punkte im ersten Beitrag)? Denn....
Umrechnen könnten man ja später in KG auf der Erde.

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 31 Okt 2019 01:57 #59751

Alter Falter schrieb: @Thomas
Ich weiß wohl, dass Masse=Gravitationsmulde/ -potential, und Gewicht überall anders ist, je nach Ort (Masse), also Anziehungskraft.

Meine Frage ist ganz explicit gestellt: "...wieviel Erden-Kg umsere Milchstraße wiegen würde."
Ich kann das Problem nicht sehen, warum die Frage so schwer verstanden wird.




Vielleicht frage ich anders:
Ich würde gerne erfahren wie viel Masse unsere Milchstraße jetzt insgesamt wohl hat (inkl. der 7 Punkte im ersten Beitrag)? Denn....
Umrechnen könnten man ja später in KG auf der Erde.

Wir wollen Dir ja nichts Böses sondern den grundsätzlichen Unterschied zwischen Masse und Gewicht erklären. Immerhin sind wir hier in einem Physikforum. Beim Metzger würde ich mein Wissen für mich behalten ....

Es genügt, wenn Du nach der Masse (kg) fragst, da muss man gar nichts umrechnen, die Masse ist überall gleich. Das Gewicht (N) ist hingegen nur die Kraft, die diese Masse in einem Gravitationsfeld ausübt.

Verlass Dich ruhig auf meine obige Antwort zur Masse, pdg ist sehr zuverlässig, was den Stand der Wissenschaft anbelangt. Natürlich ist die Angabe bereits ein Jahr alt.

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 31 Okt 2019 02:02 #59752

ra-rsch, klar gebe ich den Vertrauenskredit.
Hast du mir Informationsquellen, wie deine Zahl/ en zusammenkommen? Quellen?

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 31 Okt 2019 02:20 #59755

Alter Falter schrieb: Hast du mir Informationsquellen, wie deine Zahl/ en zusammenkommen? Quellen?

Abgesehen von den 4 Quellen in Beitrag #59696 braucht man ja nur Milky Way Mass bei Google einzugeben, dann sieht man eh sofort 100 Artikel in denen steht dass die Gesamtmasse 1.5 Billionen Sonnenmassen sind, wovon 90% dunkle Materie sind.

Hinweisend,

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 31 Okt 2019 02:24 #59756

Tja, ich bin mir sicher, ich habe es hier, aber ich finde es nicht. Aber gut, dass Du hartnäckig geblieben bist, es handelt sich nach meiner Notiz nur um die Masse innerhalb der Sonnenbahn. Das war eine schlampige Notiz. Die Gesamtmasse muss also deutlich höher liegen.

Hier habe ich etwas von 2014 gefunden, was aber deutlich niedrigere Zahlen angibt:
wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/~swhite/talk/Oxford-14_SW.pdf
In the Milky Way: M*=6±1 x 10¹° M⊙, Mb=(0,9±0,1) x 10¹° M⊙Licquia & Newman 2014

Wolfram Alpha sagt übrigens:
4,8 10¹¹ Mo

Ich vertraue aber noch auf die deutlich höhere Angabe in meiner pdg-Quelle, auch wenn ich sie momentan nicht finde.

Hier von 2015
Total MW mass within viral radius is ~8x10¹¹Mo: Mostly DM The mass values depend on the radius within which they are estimated!
Stellar mass: ~5x10¹° Mo
( www.astro.umd.edu/~richard/ASTRO620/A620_MilkyWay_lec1_2.pdf Seite 65)

Die niedrigeren Angaben beziehen sich wohl meist nur auf die Sternenmasse.
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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 31 Okt 2019 02:52 #59758

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Moin Rainer,

vor kurzem hatte ich noch nachgeschaut, schau mal hier.

Innerhalb eines Radius von 200.000 Lichtjahren sind 4×1011 Sonnenmassen enthalten, was auf eine Gesamtmasse von 1012 Sonnenmassen führt.

www.mpg.de/388772/forschungsSchwerpunkt1
Die Daten schienen mir zuverlässig.

NG Z.

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 31 Okt 2019 02:55 #59759

Naja wenn wir da oben einen Artikel von 2019 haben in dem erklärt wird warum die alte Schätzung im Vergleich zur neuesten 3D Messung veraltet ist brauchen wir die ganzen noch älteren Zahlen eh nicht mehr, aber die ungefähre Größenordnung der Gesamtmasse ist wohl eh in allen seriösen Quellen ca. 10¹² M☼. Wolframalpha verwendet offenbar die zu niedirgen Zahlen vor denen in den neueren Artikeln gewarnt wird, leider ist dort nicht angegeben aus welcher Quelle die das haben.

Nach Datum sortierend,

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 31 Okt 2019 07:35 #59766

hungry-freak schrieb: Hallo Alter Falter,

genau 42! Die Einheiten kannste Dir selbst ausmalen (nach Zahlen). Soll heißen, bringt nix :=). Halt irgendetwas mit 10^X kg.

Viel Spaß mit 42=a^3 + b^3 + c^3

Nicht so ernst gemeint von
Thomas

Also ist doch einfach
Es lautet: a = -80538738812075974; b = 80435758145817515 und c = 12602123297335631.

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 31 Okt 2019 10:10 #59775

Ich hätte gestern meine Nachtsichtbrille aufsetzen sollen, der Vermerk pdg2018 befindet sich bei einem ganz anderen Listeneintrag....oder ich habe den Vermerk gestern abend gelöscht.

An sich ist ja die Umlaufgeschwindigkeit des Sonnensystems und der Abstand zum GC besser bekannt. Dann ergibt sich die effektive Masse innerhalb der Sonnenbahn mit
vSol = 254000 m/s
rSol = 2.47·10²° m = 8 kpc
(diese beiden Angaben sind nun aber von pdg2018, das obige Paper von 2019 Seite 3 basiert dazu dagegen auf einer Veröffentlichung von 2010)

M = vSol²rSol/G = 2.39·10⁴¹ kg = 1,2·10¹¹ Mo

Auf Grund der Scheibenform der Galaxie sowie der weiter außen wirksamen Massen muss bereits die wahre Innenmasse noch größer sein.


PARTICLE PHYSICS BOOKLET (Seite 8)
M.Tanabashi et al (ParticleDataGroup), Phys.Rev.D98, 030001 (2018)
Table 2.1. Revised October 2017 pdg.lbl.gov/2019/reviews/rpp2018-rev-ast...ysical-constants.pdf

Solar angular velocity around the Galactic center Θ0/R0 30.3 ± 0.9 km s−1 kpc−1 [15]
Solar distance from Galactic center R0 8.00 ± 0.25 kpc [15,16]
circular velocity at R0/v0 or Θ0 254(16) km s−1 [15]
escape velocity from Galaxy v esc 498 km/s < v esc < 608 km/s [17]
local disk density ρ disk 3–12 ×10−24 g cm−3 ≈ 2–7 GeV/c² cm−3 [18]

Diese in Bezug genommenen Quellen sind allerdings deutlich älter, wurden aber noch für die besten gehalten.

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 01 Nov 2019 22:33 #59919

Alter Falter schrieb: Hallo,

mich würde interessieren, wieviel unsere Galaxie wiegt. Und zwar inklusive aller:
(Ja ich meine explizit wieviel Erden-Kg. es wiegen würde, gäbe es so eine große Waage.)


Die Antwort ist einfach: Nichts.
Unsere Galaxie bewegt sich frei fallend durchs Universum und ist deshalb schwerelos (besser gesagt Gewichtslos)


An all die anderen: Alter Falter fragt nach Gewicht, nicht nach Masse ;)

assume good faith

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 01 Nov 2019 22:42 #59921

Naja, Masse kann man grundsätzlich ebenfalls durch wiegen bestimmen (auf der Erde z.B. kein Problem). Ich denke, man sollte das nicht zu eng auslegen.

The truth is often what we make of it; you heard what you wanted to hear, believed what you wanted to believe.

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 01 Nov 2019 23:36 #59927

Arrakai,

na dann wieg mal die Masse der Milchstraße auf der Erde. Nicht zu eng auslegen bitte.

Masse und Gewicht unterscheiden sich dadurch, dass Masse für sich selbst existieren kann, Gewicht braucht ein Schwerefeld, in dem man dann das Vorhandensein von Masse gewichten kann.

Thomas

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 01 Nov 2019 23:50 #59928

Thomas,

natürlich. Es ging mir nicht um die Unterscheidung von Masse und Gewichtskraft, wie du sicher bemerkt hast. Es ging mir lediglich um den Begriff „wiegt“. Auf der Erde ist eine Waage das Mittel der Wahl, um die Masse eines Objekts zu bestimmen. Und es hat sich im Allgemeinen Sprachgebrauch nunmal durchgesetzt, im Zusammenhang mit der Bestimmung von Masse vom „Wiegen“ zu sprechen. Also: Nicht zu eng auslegen... ;)

The truth is often what we make of it; you heard what you wanted to hear, believed what you wanted to believe.

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Wieviel wiegt unsere Galaxie? 02 Nov 2019 00:52 #59950

Eine klare Trennung der Begriffe hilft vieleicht Mißverständnissen vorzubeugen.

Ansonsten, wenn das keine Scherzfrage war und wirklich die Masse interessiert einfach mal Wikipedia nach "Milchstraße" fragen:

"Masse (inkl. Dunkler Materie) ca. 1,5 Billionen Sonnenmassen[4]"



PS:
oder in WolframAlpha "mass milkyway in earth mass" eintippen:

Result:
1.6×10^17 M_ earth (Earth masses)


PPS:
WolframAlpha gibt auch noch ne zweite Antwort:

Result:
9.7×10^-27 M_ earth (Earth masses)

(wenn milkyway als eine Speise verstanden wird ;))

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