Наскільки сильна сила між Сонцем та центром Чумацького Шляху?

Я знаю, що Сонце кружляє навколо Чумацького Шляху, але наскільки сильна приваблива сила між ними (наприклад, який порядок величини щодо ньютонів)?

orbit the-sun milky-way

— Gstestso
джерело

Галактичні орбіти не є кеплеріанськими: Не існує жодного масивного центру, сила тяжіння якого приваблює сонце, скоріше весь диск, і ореол темної речовини, який оточує галактику. Ми не можемо використовувати закон зворотного квадрата для обчислення сили тяжіння, не знаючи розподілу маси в галактиці.

Тим не менш, орбіта Сонця є приблизно круглою, тому ми можемо використовувати кінематику, щоб отримати деяке уявлення про сили, що беруть участь: Для кругового руху . Швидкість Сонця становить близько 225000 м / с , і ми знаходимось в радіусі близько 2,5е20 м від центру. Наведена вище формула дає дуже невелике центральне прискорення 2e-10 м / с² $a=\frac{v^2}{r}$

Однак сонце досить масивне, 2е30 кг, тому, використовуючи , сила на Сонце порядку 4e20 Н. Це приблизно 0,01 сили, що діє на Землю від Сонця. (3,6e22 N) $F=ma$

— Джеймс К
джерело

\frac{g M m}{r^{2}}

$\frac{gMm}{r^2}$

Можна точно використовувати зворотний квадратний закон для обчислення сили тяжіння. Це трохи важче, ніж стандартна кеплеріанська система, але це можна зробити. Вам просто потрібно з'ясувати весь масовий інтер'єр до орбіти Сонця, який передбачає деяке інтегрування. Якби ви не могли цього зробити, моделювання галактичної динаміки N-тіла не працювало б, оскільки це в основному те, що вони роблять.

— зефір

Це правда, але, як ви кажете, вам потрібно було б знати масовий розподіл всередині і (оскільки галактика не сферично симетрична) поза орбітою Сонця. З іншого боку, вище кінематичний підхід дає рішення без обчислення, динаміки n-тіла. Відредагую, щоб уточнити.

— Джеймс К

@CarlWitthoft Якщо підсумувати те, що ви можете бачити, то ні, це не так. Ось чому потрібна темна матерія. Я вважаю, що швидкість Сонця була б на порядок 2/3, що це просто використання інвентаризації баріонів. Цей дефіцит, звичайно, стає набагато серйознішим при більших галактоцентричних радіусах.

— Роб Джефріс