Ist es „seltsam“, dass sich alle Scheibengalaxien alle eine Milliarde Jahre einmal drehen?

In einer kürzlich erschienenen Veröffentlichung (Cosmic clocks: A Tight Radius - Velocity Relationship for HI-Selected Galaxies by Meurer, et al.) wurde in der Schlussfolgerung festgestellt, dass:

[Dies] impliziert eine konstante Umlaufzeit von ∼1 Gyr am [äußersten] Radius [von Scheibengalaxien].

Angesichts dessen, was wir bisher über Scheibengalaxien und dunkle Materie wussten, ist dies eine unerwartete Schlussfolgerung? Meiner Meinung nach ist es seltsam, dass alle Scheibengalaxien unabhängig von ihrer Größe eine konstante Rotation haben, aber meine Intuition kann falsch sein. Ich weiß, dass dunkle Materie die Rotation der äußeren Teile von Scheibengalaxien beschleunigt, aber ist es nicht seltsam, dass sie sich diesem Wert nähern?

Das Ergebnis wird in der Abhandlung an sich diskutiert..
@AtmosphericPrisonEscape Vielleicht ist es mir über den Kopf gewachsen, aber ich kann nicht sehen, wo speziell darüber diskutiert wird, ob diese Rate erwartet wird. Wenn ja, denke ich, dass es noch Raum für eine Antwort gibt, die die relevanten Teile des Papiers zusammenfasst, um zu zeigen, wie es das sagt.
Es gibt einen Teil '4. Erwartungen von einfachen Galaxienentwicklungsmodellen, in denen sie schreiben: "...also eine lineare Beziehung zwischen R D Und v sollte existieren, wenn (...) konstant ist." Sie diskutieren das weiter. Aber ich weiß nicht genug über Galaxien, um zu sagen, ob ( . . . ) kann realistisch konstant sein oder nicht.
@AtmosphericPrisonEscape Es sieht so aus, als ob es ab diesem Zeitpunkt einige Diskussionen darüber gibt, aber es ist für mich etwas undurchsichtig. Ich schätze, ich brauche es für mich verdummt.
Zumindest die Berichterstattung darüber ist seltsam. Einige Websites zeigen Animationen von Galaxien, die sich drehen, als wären sie feste Speichenräder. Das ist einfach nicht richtig: en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_rotation_curve Diese Jungs sprechen vielleicht über eine Grenze am äußeren Rand.
@WayfaringStranger Ja, diese Animationen sind seltsam. Um es klar zu sagen, wir sprechen über die Rotationsgeschwindigkeit der Außenkante, wie Sie sagten.
Dies ist eine interessante Frage. Immer wenn ein Phänomen einem Skalierungsgesetz gehorcht, besteht die Möglichkeit einer physikalisch sinnvollen Invariante. Die Physik-SE-Frage Was ist falsch an Arnolds Skalierungsargument zur Sprunghöhe? adressiert eine potenzielle Invariante, und diese adressieren eine andere, humorvollere: 1 , 2 , 3 .
Wissenschaftler suchen oft nach einer Invariante als Ergebnis eines Skalierungsgesetzverhaltens, und ausnahmslos wird jemand einer solchen eine Bedeutung zuordnen, wenn sie gefunden wird. Manchmal erweist es sich als hilfreich oder sogar mächtig, aber manchmal bedeutet es gar nichts (z. B. The Matrix 1 , 2 ).
Ich weiß nicht, ob es überhaupt klar ist, was zum Teufel R-Max ist . Der eigentliche Begriff von R-Max ist in der Tat einer, den sie in der Zeitung selbst sehr spekulativ zu diskutieren scheinen.
Dieser Twitter-Thread könnte auch interessant sein: twitter.com/AstroKatie/status/1165303561133154304
@SpaceBread Dieser Kommentar lässt es so klingen, als hätte er eine gewisse Bedeutung: twitter.com/AstroKatie/status/1165306319127158790 . Sie sagt jedoch auch, dass dies keine schockierende Schlussfolgerung ist.

Antworten (1)

Es ist nicht seltsam.

Der Kommentar bezieht sich auf eine bestimmte Klasse von Galaxien, und nicht nur auf eine Klasse, sondern auf ein Stadium der Galaxienbildung und -entwicklung innerhalb dieser Klasse.

Wir beginnen mit einer ziemlich konstanten Verteilung der Materie innerhalb des Universums.

Sterne dafür, wenn diese Angelegenheit zusammenklumpt. Diese Verklumpung wird eine ziemlich gleichmäßige Verteilung haben.

Sterne verklumpen dann zu Strukturen, die wir als Galaxien identifizieren.

Die Verteilung dieser Verklumpung wird auch eine ziemlich konstante Verteilung haben.

Dies setzt sich die Kette hinauf zu Galaxienhaufen und Haufen von Haufen und so weiter fort.

Zurück zu den Sternen, identifizieren wir Hauptreihensterne. Dies sind Sterne, die mit einer sehr häufigen Masse und Zusammensetzung beginnen und dann gemeinsame Lebenszyklen haben. Sie brauchen so lange, um bestimmte Prozentsätze ihres Wasserstoffs zu verbrennen, so lange brennen sie Kombinationen von Wasserstoff und Helium und steigen dann so lange im Periodensystem auf, bilden leichtere Elemente und werden dabei zu den verschiedenen Arten von Sternen, die wir als Hauptsächlich definieren Reihenfolge.

Bei Galaxien ist es ähnlich.

Spiralgalaxien müssen eine bestimmte Größe und einen bestimmten Drehimpuls haben, um ihre charakteristische Spiralstruktur zu erzeugen. Sie begannen nicht als Spiralgalaxien. Und sie werden keine Spiralgalaxien bleiben. Sie sind einfach, wie Galaxien einer bestimmten Größe und Drehmomente in bestimmten Stadien ihrer Entwicklung erscheinen.

Das bedeutet, dass die Winkelgeschwindigkeiten am äußeren Rand dieser Galaxientypen (für eine spezifische Definition ihres äußeren Randes) ähnlich sein werden.

Für einige Informationen über die Entwicklung von Spiralgalaxien und anderen Galaxientypen:

https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/S/Spiral+Galaxy+Formation

Es gibt nicht viel in dem Link, den Sie gepostet haben, was Ihre Argumentation stützt. Woher bekommen Sie speziell Ihren Kernpunkt, dass „Spiralgalaxien eine bestimmte Größe und einen bestimmten Drehimpuls haben müssen, um ihre charakteristische Spiralstruktur zu erzeugen“? Ich stelle fest, dass die Winkelgeschwindigkeit in den meisten Spiralen eine ungefähr lineare Funktion des Radius ist und dass Spiralarme in einem weiten Bereich von Radien existieren.
Ist es „seltsam“, dass sich alle Scheibengalaxien alle eine Milliarde Jahre einmal drehen?
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