Warum bewirkt die Zentrifugalkraft keine Abflachung rotierender dunkler Lichthöfe?

  • Stellen Sie sich eine kugelförmige Wolke aus dunkler Materie wie den kugelförmigen Halo um unsere Galaxie vor. Siehe Diagramm untenunter

  • Angenommen, der Halo besteht ausschließlich aus dunkler Materie, die nur gravitative Wechselwirkungen hat und sonst nichts. Daher kann es mit der Zeit keine Energie abbauen.

  • Stellen Sie sich nun vor, das System erhält eine gleichmäßige Drehung bei T = 0 um die in der Figur gezeigte Achse.

Würde eine solche Bewegung nicht dazu führen, dass die Verteilung der Dunklen Materie abflacht und die Form einer Scheibe annimmt? Schließlich werden diese Dunkle-Materie-Partikel einer Zentrifugalkraft ausgesetzt sein. Dies wird jedoch für den galaktischen Halo nicht beobachtet. Der Halo behält seine sphärische Form, obwohl sich die Galaxie dreht. Was ist an meiner Überlegung falsch? Soll sich der Halo nicht auch wie die sichtbare Materie in der Galaxie drehen?

Ich würde das Abflachen von kollidierendem Gas nicht in Bezug auf "Zentrifugalkraft" diskutieren. n Ich meine, Sie können , aber ich würde es nicht empfehlen, weil ich es nicht als Gewinn für das Verständnis sehe.

Antworten (1)

Die Prämissen Ihrer Frage sind nach derzeitiger Theorie und Messung falsch. Halos drehen sich und ihre Formen sind nicht kugelförmig. Einige Referenzen:

  • Aktuelle Beschränkungen für die Form des dunklen Halo der Milchstraße aus den Umlaufbahnen von Kugelsternhaufen legen ein Achsenverhältnis von nahe ∼ 1.3 : Posti & Helmi (2019) .
  • Der Halo-Drehimpuls ist seit langem theoretisch gut motiviert: Hoyle (1949) , Efstathiou & Jones (1979) .
  • Der dimensionslose Halo-Spin-Parameter ist λ ∼ 0,035 , was darauf hinweist, dass dunkle Lichthöfe hauptsächlich durch Dispersion (zufällige Bewegungen) und nicht durch Rotation unterstützt werden, so dass ein Abflachen zu einer Scheibe nicht erwartet wird, aber eine leichte Verlängerung ist : Mo, van den Bosch & White (2010), p. 358-359 - dies ist eine Lehrbuchreferenz, es gibt auch viele Artikel zu diesem gut untersuchten Thema.
  • Es gibt auch theoretisch abgeleitete Einschränkungen für Scheiben aus Dunkler Materie, die sich im Prinzip durch Ansammlung in den Sternscheiben von Galaxien bilden könnten. Dies scheint jedoch kein sehr weit verbreitetes Phänomen zu sein: Schaller et al. (2016) - Haftungsausschluss, ich bin einer der Autoren.
Dann wäre meine Frage: Warum ist die Abplattung nicht so schwerwiegend wie die der sichtbaren Materie? Ich hätte gerne ein einfaches Argument, wenn möglich.
@SRS Gewöhnliche Materie strahlt elektromagnetisch Energie ab, wodurch sie viel stärker kollabieren kann als dunkle Materie . Beim Kollabieren bleibt der Drehimpuls erhalten und es dreht sich schneller und flacht ab.
Warum bewirkt die Zentrifugalkraft keine Abflachung rotierender dunkler Lichthöfe?
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