Vijf vereenvoudigde gevallen:
Eén onderdeel per keer

Vijf geometrieën, vijf verschillende rotatiesignaturen

Voor dezelfde totale massa ($10^{10}\,M_odot$ voor stellaire componenten, $1,33 \times 10^{9}\,M_odot$ voor het gasgeval) en dezelfde referentieschijfgrootte $R_d = 2$ kpc:

De uitstulping alleen bereikt een piek van $V ≥ 127$ km/s bij $R = 1$ kpc en neemt steil af – de meest centraal geconcentreerde signatuur.

Alleen de dunne schijf bereikt een snelheid van $V approx 212$ km/s bij $R = 8$-$10$ kpc en blijft daarna ongeveer vlak.

Dikke schijf alleen bereikt vergelijkbare $V approx 208$ km/s maar langzamer, met het maximum verplaatst naar grotere stralen.

Alleen de gasring, die slechts 13%$ van de stellaire massaschaal bevat, bereikt een piek van ongeveer 60$ km/s – bescheiden maar uitgebreid.

Spiraalarmen alleen (10% massaoverschot met een smallere kern) produceren een curve die erg lijkt op de dunne schijf, maar iets steiler bij gemiddelde $R$ en sneller afnemend bij grote $R$.

De uitstulping veroorzaakt een scherpe snelheidsstijging: van $V_\text{tot} \ongeveer 117$ km/s op $R = 0,5$ kpc tot zijn maximum $V ongeveer 127$ km/s op $R = 1$ kpc, daarna daalt hij gestaag. Het golfveld verzadigt op $R approx 5$ kpc – daarna stopt $M_text{wave}$ met groeien. Dit is het kenmerk van een 3D-verdeling met een zeer korte coherentielengte ($ell_b = 0,41$ kpc): het veld is intens op korte afstand en wordt daarbuiten exponentieel onderdrukt. Pure bulges kunnen geen vlakke rotatiecurves in stand houden; ze hebben schijf-schaal metgezellen nodig.

De dunne schijf produceert de meest uitgebreide rotatiecurve: deze stijgt soepel van $V approx 100$ km/s bij $R = 1$ kpc tot $\sim 212$ km/s bij $R = 8$ kpc, en blijft dan vlak tot $R = 15$ kpc. De golfveldmassa blijft gestaag groeien, omdat de coherentie over de hele schijf met $ell_text{thin} = 6.34$ kpc mogelijk is. Dit is de dominante component voor de meeste schijfstelsels, die de karakteristieke vlakke-rotatiecurve signatuur produceert.

Met dezelfde totale massa verdeeld over een $50%$ grotere schaal, produceert de dikke schijf een langzamer stijgende curve die een iets lagere piek bereikt ($V approx 208$ km/s bij $R = 10$ kpc). De langere coherentielengte $ell_text{thick} = 9,51$ kpc houdt het golfveld actief tot grotere stralen – de curve neemt bijna onmerkbaar af tussen $R = 10$ en $R = 15$ kpc. In een echt sterrenstelsel draagt de dikke schijf slechts $sim 25$%$ van de stellaire massa, dus de bijdrage is dienovereenkomstig gemoduleerd.

Ondanks het feit dat de gasring slechts $13%$ van de stellaire massaschaal van de gevallen 1-3 bevat, levert hij een meetbare rotatiebijdrage: $V À 60$ km/s bij grote $R$. De curve stijgt licht (geen centrale piek – het centrale gat onderdrukt de binnenste bijdrage) en blijft stijgen tot de grootste stralen vanwege de lange coherentie $\{gas} = 10.78$ kpc. De gascomponent is cruciaal voor de vormgeving van de buitenste rotatiecurve, vooral in gasrijke melkwegstelsels waar deze een aanzienlijk deel van het totale golfveld voor zijn rekening kan nemen.

De spiraalarmcomponent heeft dezelfde geometrie als de dunne schijf, maar met de smallere kern $\ell_text{arm} = 4.0$ kpc. Het resultaat is een rotatiecurve die erg lijkt op die van de dunne schijf bij $R ≤ 6$ kpc – iets minder efficiënt bij lage $R$, even efficiënt bij gemiddelde $R$ – maar die merkbaar sneller afneemt bij $R > 10$ kpc. De kortere coherentielengte weerspiegelt de azimutale concentratie van de armen: ze genereren sterke lokale golfvelden, maar kunnen de coherentie niet over het hele oppervlak van de schijf handhaven. In een echt sterrenstelsel dragen de armen slechts $10%$ van de massa van de dunne schijf, dus hun bijdrage is klein maar onderscheidend.