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Deutung der Relationen

  Wie können die beobachteten Relationen der Haufenparameter verstanden werden? Eine selbstähnliche Betrachtung von Galaxienhaufen führt auf folgende Relation

  equation2193

wobei tex2html_wrap_inline10921 die Gesamtmasse innerhalb eines charakteristischen Radius' tex2html_wrap_inline10923 ist, der für jeden Haufen objektiv gewählt werden muß . Setzt man Virialgleichgewicht voraus, folgt aus dem Virialsatz

  equation2202

Bei beiden Proportionalitäten wird angenommen, daß die Haufen zur gleichen Epoche entstanden sind. Kombiniert man die beiden, erhält man

  equation2209

Diese Proportionalität wird gut durch die beobachtete Relation

  equation2217

reproduziert. Eine noch bessere Übereinstimmung erhält man, wenn man die kleinsten Haufen nicht berücksichtigt, da bei diesen andere physikalische Prozesse wichtig werden (Abschnitt 6.2.2.3). Benutzt man

  equation2224

und die beobachtete Abhängigkeit tex2html_wrap_inline10925 , erhält man

  equation2233

Der Vergleich mit der aus den Beobachtungen abgeleiteten Relation

  equation2239

zeigt angesichts des recht großen möglichen Fehlers bei der Bestimmung des Gasanteils eine gute Übereinstimmung.

Wegen Gl. (2.8) und (2.9) hat man im ROSAT-Energieband

  equation2247

Mit tex2html_wrap_inline10927 und tex2html_wrap_inline10929 folgt

  equation2255

Verwendet man nun wieder (6.12) und benutzt (6.16) ergibt sich

  equation2263

Der Gasanteil muß aus den Beobachtungen geliefert werden. Es ergab sich, daß die meisten Haufen um einen konstanten Wert von tex2html_wrap_inline10931 streuen. Dies würde auf eine lineare Proportionalität zwischen tex2html_wrap_inline8641 und tex2html_wrap_inline10681 hindeuten. Jedoch wurde zu leichteren Haufen hin die Abhängigkeit tex2html_wrap_inline10937 gefunden. Eingesetzt in (6.21) erhält man

  equation2273

Angesichts der Tatsache, daß die meisten Haufen in der hier behandelten Auswahl um einen konstanten Wert für den Gasanteil streuen, paßt dieses Bild ausreichend gut zu der beobachteten Relation

  equation2278

Aus (6.20) ergibt sich auch, daß

  equation2284

und mit der gefundenen Abhängigkeit tex2html_wrap_inline10925 damit

  equation2292

Dies stimmt wieder befriedigend mit der beobachteten Relation

  equation2297

überein.

Um die Leuchtkraft-Temperatur Relation in diesem Bild zu erhalten, kombiniert man (6.14) und (6.22) und erhält

  equation2304

Diese Proportionalität ist nahezu exakt die gleiche wie die aus den Beobachtungsdaten gewonnene

  equation2309

Aus den im Rahmen der Meßgenauigkeiten gefundenen guten Übereinstimmungen zwischen diesen einfachen theoretischen Überlegungen und den Beobachtungen läßt sich schließen, daß die Galaxienhaufen mindestens bis zu dem gewählten äußeren Radius tex2html_wrap_inline4682 im allgemeinen als virialisiert angesehen werden können. Außerdem erweist sich die selbstähnliche Beschreibung von Galaxienhaufen als gerechtfertigt. Daraus folgt, daß trotz großer Unterschiede bei einem direkten Vergleich der internen Parameter, Galaxienhaufen als eine relativ homogene Gruppe astronomischer Objekte aufgefaßt werden können.


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Thomas Reiprich
Sun Feb 14 18:22:39 MET 1999