Rotationsdynamik von Spiralgalaxien mit und ohne Dunkler Materie
Eine Spiralgalaxie rotiert nicht wie eine starre Scheibe, denn dann müssten die Geschwindigkeiten der Sterne und der Gasmassen nach außen hin zunehmen. Vielmehr bleibt die Umlaufgeschwindigkeit im Außenbereich nahezu konstant, was zu den bekannten flachen Rotationskurven führt. Wie aber kann dann eine stabile und stationäre Spiralstruktur innerhalb der Galaxie über viele Milliarden Jahre hinweg erhalten bleiben? Müssten sich die Spiralarme im Laufe der Zeit nicht komplett aufwickeln und so die Spiralstruktur zerstören?
Die Dichtewellentheorie antwortet darauf mit der Hypothese, dass die Materie innerhalb der Spiralarme gar nicht dauerhaft dort verbleibt, sondern durch diese hindurchströmt. Spiralarme sind demnach Muster, die an Stellen spezieller Resonanzen in der Scheibe entstehen und quasi stehende Dichtewellen im Scheibengas darstellen.
Das Programm simuliert die Rotation von Modellsternen innerhalb einer stationären Spiralstruktur, wobei die Umlaufgeschwindigkeit der Sterne mit und ohne Dunkler Materie gewählt werden kann.