Чи обертання галактик передує?


12

Чи вісь галактики в цілому «коливається» так само, як це робить Земля? Якщо так, чи маємо ми уявити, наскільки чи швидко це робить Чумацький Шлях?


Це запитання звучить так, як це, мабуть, досліджувалося раніше. Хтось має під рукою будь-який відповідний папір / літературу?
Щоденний астронавт

Відповіді:


3

Щоб трохи розширити відповідь FJC: галактичні диски не є жорсткими тілами, і тому ми не повинні очікувати, що вони жорстко переробляються.

Більшість дисків галактик роблять шоу перекоси при великих радіусах (включаючи наші власні), як в міжзоряному газі і зірки. Зі спостережень за основою на газових дисках ми знаємо, що азимутальний кут основи часто змінюється радіусом: тобто нахил диска змінюється у залежності від радіуса. [*] Оскільки швидкість кутового обертання змінюється як функція радіуса , [**] це дозволяє припустити, що нахил може тривати з різними швидкостями для різних радіусів.

На жаль, оскільки насправді не існує єдиної думки щодо того, що викликає або підтримує основи, дуже важко пройти шлях від спостереження за основою до передбачення того, які основні норми прецесії можуть бути чи не можуть бути. (Хоча можна стверджувати, що швидкість прецесії не може занадто сильно змінюватись в залежності від радіусу, інакше основи швидко «завиваються» і втрачають свою цілісну викривлену форму, і ми не будемо бачити основи так часто, як це робимо.)

Дивіться тут якесь - то обговорення теоретичних питань.

[*] Це своєрідна прецесія, хоча це зміна орієнтації осі обертання з радіусом, а не зміна з часом (як у земній прецесії).

[**] Навіть якщо кругова швидкість є приблизно постійною, як це часто буває у зовнішніх областях галактик, збільшення окружності як функція збільшення радіуса означає, що кутова швидкість знижується.


2

Весь галактичний диск складається з безлічі окремих зірок і міжзоряного газу між ними. Вся справа не нахиляється і не коливається, як твердий предмет.

В інших частинах Галактики є прецедент. Центральна надмасивна чорна діра може, і тому жарт, що виходить з неї, може рухатися навколо, як і вісь обертання Землі.

Також галактичні диски коливаються, але не схожі на суцільний диск, більше схожі на серію кілець - орбіти різні на різній відстані від центру. Вони можуть змінюватися дуже повільно, і частини диска можуть мати такий же кут, як і інші частини.

Це, як правило, недостатньо зрозуміло, тому що ми не можемо бачити диски дуже добре, знаходячись так далеко, і вони змінюватимуться дуже повільно.


2
Це правда, що ми зазвичай починаємо з жорстких тіл, коли дізнаємось про прецесію, але це не апріорі означає, що все, що не є абсолютно жорстким, не може переробити. Галактика - гравітаційно пов'язана система, і відбувається колективний рух за рахунок гравітаційного зв’язку між її бітами. Я думаю, що динамічні системи справді можуть діяти під впливом зовнішнього крутного моменту, навіть якщо це не зовсім так, як поводитиметься прядильна верхівка. Я не можу цього довести, але не думаю, що достатньо сказати "багато окремих зірок і міжзоряний газ" достатньо, щоб це виключити.
uhoh

1
Так, я не намагався сказати, що галактика не може перероблятись, лише що вона є складнішою, оскільки це не єдиний об'єкт, так що вона не перероблятиметься так само, як твердий диск.
FJC

Якщо я розумію, що "галактичні диски коливаються, але не як суцільний диск, більше схожі на серію кілець" , то це означає, що, наприклад, орбіта кожної зірки в межах цієї галактики складає одне таке кільце? Тоді це було б дуже складним рухом, оскільки рухи кілець впливають один на одного.
Щоденний астронавт

Так, це дуже складна проблема, і навіть думка про орбіту кожної зірки як єдиного кільця - це спрощення. Повна відповідь полягає в тому, що ми насправді не знаємо, тому що для того, щоб зрозуміти це, нам потрібно було б виконати комп'ютерне моделювання цілої галактики з кожною зіркою і молекулою газу, представленими ідеально, і всі їх гравітаційні, хімічні, магнітні тощо взаємодії також ідеально представлені, а потім зробіть багато з них, щоб побачити, як розмір, форма або середовище галактики, зірок або міжзоряного газу впливають на неї. Який спосіб перевищує наші поточні межі обчислень.
FJC

1

Прецесія - загальна властивість обертових систем під дією зовнішніх джерел. Наприклад, прецесія Землі зумовлена ​​гравітаційною силою від Сонця і Місяця. Оскільки галактика знаходиться дуже далеко від будь-якого іншого гравітаційного джерела, я не бачу причини її прецесії.

Редагувати: як зазначено в коментарі нижче (@RobJeffries), якщо це недостатньо далеко від масивної системи, ніж це, можливо, буде попереднім ...


3
20

1
У такому випадку, @RobJeffries, це може закінчитися ... :)
Brasil
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.