Structure, Kinematics and Chemistry of the Milky Way Galaxy

Ein analytisches Modell unserer Galaxie wird durch die Kopplung
eines chemischen Evolutionsmodells mit analytischen Modellen der
Kinematik unserer Galaxie entwickelt. Mit Hilfe dieses Modells wird
die umfangreiche radiale Migration von Sternen in der galaktischen
Scheibe nachgewiesen. Diese hat umfassende Konsequenzen für die
Struktur und Geschichte der Scheibe, einschließlich der Ausbildung
einer dicken Scheibe, ohne eine Kollision mit einer kleineren
Galaxie voraussetzen zu müssen. Durch die Möglichkeit, die lokal
gemessene Metallizitätsverteilung mit Hilfe von Sternen aus anderen
Regionen der Scheibe aufzubauen, entfällt die Notwendigkeit starker
Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung unserer Galaxie in
der jüngeren Vergangenheit. Im Gegenteil favorisiert das neue
Modell einen nur sehr geringfügigen Anstieg der Metallizität, was
in ausgezeichnetem Einklang mit den Beobachtungsdaten steht. Das
Modell erklärt ferner auf natürliche Weise die bekannten
Zusammenhänge zwischen Chemie und Kinematik in Sterndaten aus der
Nachbarschaft unserer Sonne. Einige neue Befunde aus lokalen
Beobachtungen werden gezeigt und mit den Modellerwartungen
verglichen. Mit Hilfe des Modells wurde ein grundlegender Fehler in
der Bestimmung des Ruhestandards, bzw. der Geschwindigkeit unser
Sonne relativ zur idealen Kreisbahn in unserer Galaxie gefunden.
Zusammen mit der später erfolgten Messung der
Rotationsgeschwindigkeit der Sonne um das Zentrum der Milchstraße
konnten wir den galaktozentrischen Radius und die
Rotationsgeschwindigkeit der Milchstraße am galaktozentrischen
Radius der Sonne neu bestimmen. Diese zweite Messung wurde durch
eine neue statistische Methode ermöglicht, die eine höhere
Genauigkeit bei der statistischen Korrektur von Sterndistanzen
erlaubt als die Ansätze der klassischen statistischen Astronomie.
Die neue Methode war auch von großem Nutzen beim Nachweis, dass die
jüngsten Behauptungen einer dualen Struktur des galaktischen Halos
auf Distanzfehler und die ungerechtfertigte Beschreibung
intrinsisch asymmetrischer Daten durch Gaußfunktionen
zurückzuführen sind. Aus dem mathematischen Apparat für die
Kinematik des Scheibenmodells wird eine einfache analytische
Funktion zur Beschreibung der Geschwindigkeitsverteilung in der
Scheibe hergeleitet, die bei gleicher Zahl freier Parameter eine
physikalisch besser motivierte Alternative zu den häufig genutzten
Gaußfunktionen bietet.