La rotazione delle galassie è necessaria?


12

L'asse di una galassia nel suo insieme "oscilla" allo stesso modo della Terra? In tal caso, abbiamo idea di quanto o quanto velocemente la Via Lattea lo stia facendo?


Sembra che questa domanda sia stata probabilmente indagata prima. Qualcuno ha a portata di mano documenti / pubblicazioni pertinenti?
Ogni giorno l'astronauta l'

Risposte:


3

Ampliare un po 'la risposta di FJC: i dischi galattici non sono corpi rigidi, e quindi non dovremmo aspettarci che siano precessi rigidamente.

La maggior parte delle galassie a disco fanno spettacolo orditi a grandi raggi (compresa la nostra), sia nel gas interstellare e le stelle. Dalle osservazioni di orditi nei dischi di gas, sappiamo che l'angolo azimutale dell'ordito cambia spesso con il raggio: cioè, l'inclinazione del disco cambia in funzione del raggio. [*] Poiché la velocità di rotazione angolare cambia in funzione del raggio , [**] questo suggerisce che l'inclinazione potrebbe precessione a velocità diverse per raggi diversi.

Sfortunatamente, dal momento che in realtà non esiste un consenso su ciò che provoca o mantiene gli orditi, è molto difficile passare dall'osservazione di un ordito a prevedere quali potrebbero essere o meno i tassi di precessione sottostanti. (Anche se si può sostenere che il tasso di precessione non può variare troppo con il raggio, altrimenti l'ordito si "avvolge" rapidamente e perderebbe la sua forma deformata coerente, e non vedremmo orditi così spesso come facciamo.

Vedi qui per alcune discussioni sulle questioni teoriche.

[*] Questo è un tipo di precessione, sebbene sia un cambiamento nell'orientamento dell'asse di rotazione con raggio piuttosto che un cambiamento nel tempo (come nella precessione della Terra).

[**] Anche se la velocità circolare è approssimativamente costante, come spesso accade nelle regioni esterne delle galassie, l'aumento della circonferenza in funzione del raggio crescente significa che la velocità angolare diminuisce.


2

L'intero disco galattico è costituito da molte singole stelle e dal gas interstellare tra loro. L'intera cosa non si inclina né oscilla come farebbe un oggetto solido.

Altre parti della Galassia fanno comunque la precessione. Il buco nero supermassiccio centrale potrebbe e quindi lo scherzo che ne esce potrebbe spostarsi come fa l'asse della rotazione terrestre.

Inoltre, i dischi galattici oscillano, ma non come un disco solido, più come una serie di anelli: le orbite sono diverse a diverse distanze dal centro. Questi possono cambiare molto lentamente e parti del disco possono avere un'angolazione diversa rispetto ad altre parti.

Questo non è generalmente ben compreso perché non possiamo vedere molto bene i dischi, essendo così lontani, e cambieranno molto lentamente.


2
È vero che di solito iniziamo con corpi rigidi quando impariamo a conoscere la precessione, ma ciò non significa a priori che tutto ciò che non è perfettamente rigido non può precessione. La galassia è un sistema legato gravitazionalmente e c'è movimento collettivo dovuto all'accoppiamento gravitazionale tra i suoi bit. Penso che i sistemi dinamici possano effettivamente precessire sotto l'influenza di una coppia esterna, anche se non è esattamente lo stesso di come si comporterebbe una trottola. Non posso provarlo, ma non credo che dire "molte singole stelle e il gas interstellare" sia sufficiente per escluderlo.
uho

1
Sì, non stavo cercando di dire che una galassia non potesse essere precessita, solo che è più complicata perché non è un singolo oggetto, quindi non avrebbe precessito allo stesso modo di un disco solido.
FJC

Se capisco "i dischi galattici oscillano ma non come un disco solido, più come una serie di anelli" correttamente, allora ciò significa che, ad esempio, l'orbita di ogni stella all'interno di quella galassia costituisce uno di questi anelli? Quindi sarebbe un movimento molto complesso perché i movimenti degli anelli si influenzano a vicenda.
Ogni giorno Astronauta

Sì, è un problema molto complesso e persino pensare all'orbita di ogni stella come un singolo anello è una semplificazione. La risposta completa è che non lo sappiamo davvero perché per capirlo dovremmo fare una simulazione al computer di un'intera galassia con ogni stella e molecola di gas rappresentate perfettamente e tutte le loro interazioni gravitazionali, chimiche, mangnetiche, ecc. anche rappresentato perfettamente, e quindi fare molti di questi per vedere come la dimensione o la forma o l'ambiente della galassia o delle stelle o del gas interstellare la influenzano. Che è ben oltre i nostri attuali limiti informatici.
FJC,

1

La precessione è una proprietà generale dei sistemi rotanti sotto le forze di fonti esterne. Ad esempio, la precessione della Terra è dovuta alla forza gravitazionale di Sole e Luna. Poiché la galassia è molto lontana da qualsiasi altra fonte gravitazionale, non vedo un motivo per la sua precessione.

Modifica: come sottolineato nel commento qui sotto (@RobJeffries), se non è sufficientemente lontano dal sistema di massa, di quanto probabilmente sarà necessario ...


3
Ma questo non è vero. La nostra galassia è a soli diam di distanza dal suo vicino massiccio più vicino. 20
Rob Jeffries,

1
In tal caso, @RobJeffries, potrebbe essere necessario ... :)
Brasile,
Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.