Perché le galassie hanno le braccia?


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Un paio di anni fa ho iniziato a giocare a un gioco chiamato Kerbal Space Program (KSP) e la mia comprensione di come funzionano effettivamente le orbite è aumentata drammaticamente. A causa di KSP stavo guardando una foto di una galassia con le sue braccia a spirale e qualcosa mi sembrò molto strano. Le stelle più vicine dovrebbero orbitare attorno al centro della galassia più velocemente delle stelle più lontane e ciò spanderebbe queste corsie di stelle fino a quando non saranno più riconoscibili. Sta succedendo qualcosa di strano!

Allora perché le galassie hanno le braccia? Cosa sta raggruppando queste stelle insieme in quel modo?

Ho notato che il centro delle galassie è tutto imbrattato e bulboso come penso che il resto dovrebbe assomigliare. E se tutta quella massa che ruota attorno a un centro comune deformi lo spazio attorno ad esso, come l'acqua che defluisce nel lavandino, e questa deformazione è ciò che cattura la materia / le stelle nelle corsie.


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Benvenuti nello scambio di stack di astronomia e ottima prima domanda! Questo è stato in realtà un problema irrisolto in astronomia per molto tempo, quindi non sei il solo a chiedertelo.
Zefiro,

Penso di ricordare di aver letto da qualche parte molto tempo fa che la risposta sta nell'interazione con la materia oscura e / o l'energia oscura. Potrei sbagliarmi. Come te, sono molto verde quando si tratta di astronomia e astrofisica. Sono solo un laico casuale con una naturale curiosità. Non ho nemmeno giocato a KSP (anche se in passato ho visto alcuni video KSP su YouTube). Sono sicuro che qualcuno molto più intelligente di me qui può spiegarmi o ridimensionarmi. Potrebbero anche inserire una di quelle equazioni dall'aspetto bizzarro e ridicolmente complesse che tu o io non avremo idea di cosa significhi.
iMerchant,


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@zephyr grazie per il punto. Facendo qualche ricerca, mi sembra che per far funzionare un'orbita kepleriana mentre supponevo che tutte le stelle nella galassia avrebbero dovuto essere nella sfera di influenza del buco posteriore super massiccio che non sono. Quindi sì, questo presupposto è stato il problema più grande. Dovrò superare quella linea di pensiero.
Hal Clark,

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Domanda simile con una bella risposta qui: astronomy.stackexchange.com/questions/6232/…
userLTK

Risposte:


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La solita spiegazione dei bracci a spirale riguarda le onde di densità . Il movimento non uniforme porta alla materia che si accumula alternativamente (aumentando la formazione di stelle) e si diffonde. Come le auto su una strada congestionata, le stelle si muovono attraverso regioni di maggiore o minore densità nel tempo. Lo striscio rotazionale che prevedi è noto come "problema di avvolgimento". Questo articolo di Scientific American offre tre spiegazioni di astronomi professionisti.


Ho trovato l'articolo molto interessante. Grazie per il post. Non sapevo di essermi imbattuto per caso in uno degli argomenti più interessanti in corso in astronomia.
Hal Clark,

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È davvero solo il gas che si accumula tra le braccia, non è vero? Ciò che vediamo sono le giovani grandi stelle che si formano lì. Molti di loro vanno in supernova e scompaiono prima di lasciare le regioni ad alta densità tra le braccia. Le piccole stelle, che sono invisibili, sono distribuite uniformemente nel disco galattico, non concentrate sulle braccia. Giusto?
LocalFluff,

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@LocalFluff - No, ci sono anche onde di densità nella popolazione generale delle stelle più vecchie, anche se non sono forti come i bracci a spirale del gas.
Peter Erwin,
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