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Beschreibung
BeschreibungDas Mehrkörperproblem in der Astronomie Haufen Entwicklung Geschwindigkeit.png
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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