Deutsche Übersetzung des Titels: Aspekte der Wellenmechanik der gravitierende Systeme

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Abstract

Diese Arbeit erforscht die Jeans Instabilität einer Galaxienscheibe in einem dynamisch reagierenden Dunkle-Materie-Halo. Auf kleinen Skalen wird die Instabilität unterdrückt, wenn der Index Q_T der Toomre Instabilität grösser ist als ein bestimmter Grenzwert, aber auf grösseren Skalen tritt die Jeans Instabilität beständig ein. Trotzdem wurde unter Verwendung eines selbstkonsistenten 'disk-halo' Modell gezeigt, dass dies auf Skalen passiert die grösser als das System selbst sind, so dass es als ein nomineller Effekt betrachtet werden kann. Es folgt eine genaue Berechnung der Kraft der dynamischen Reibung in einer Plummer- oder Hernquist-Sphäre, die sich durch ein unendliches homogenes Sternsystem bewegt. Unter Verwendung einer Methode mechanischer Schwingung, erhalten wir Chandrasekhar's Reibungskraftgesetz mit einem modifizerten Coulomblogarithmus, der von der Form der Störung abhängt. Wir erweitern diese Analyse auf anisotrope Geschwindigkeitsverteilungen der Feldsterne. Wir zeigen leicht verwendbare Formeln der Kräfte der dynamischen Reibung, angewandt auf einen Punktmassensatellit für den Fall wenn das Geschwindigkeitsellipsoid abgeflacht und gestreckt ist (für verschiedene Werte der effektiven Geschwindigkeitsdispersion sigma_eff) unter Bestimmung der Anisotropie des Systems.

Übersetzung des Abstracts (Englisch)

The Jeans instability of a galactic disk embedded in a dynamically responsive dark-matter halo is investigated in this work. On small scales the instability is suppressed, if the Toomre stability index Q_T is higher than a certain threshold, but on large scales the Jeans instability sets invariably in. However, using a simple self-consistent disk-halo model it is demonstrated that this occurs on scales which are much larger than the system so that this is indeed only a nominal effect. Also, a rigorous calculation of the dynamical friction (DF) force exerted on a Plummer and a Hernquist sphere moving through an infinite homogenous system of field stars is presented. By using a wave-mechanical treatment, we recover Chandrasekhar's drag force law with a modified Coulomb logarithm that depends on the exact shape of the perturber. We then extend this mode analysis to anisotropic velocity distributions of the field stars. We present easy-to-use handy formulae of the DF force exterted on a point-mass satellite for the cases when the velocity ellipsoid is either oblate or prolate for different values of the effective velocity dispersion sigma_eff determining the anisotropy of the host system.