Was passiert am Rand einer Galaxie

Was passiert am Rand (um den optischen Radius) einer Galaxie, wenn sie eine flache Rotationskurve hat? Nach einer gewissen Längenskala: Beginnt die Geschwindigkeit abzunehmen oder gibt es einen Phasenübergang, der die Galaxie in ihrer Größe endlich hält?

Gute Frage: Die Grenzen der Milchstraße haben sich mit den Beobachtungen stark entwickelt und es gibt viele Veröffentlichungen über die Schwierigkeit, die Grenzen zu definieren, insbesondere wenn eine Fusion mit einer kleinen Galaxie noch im Gange ist. Ansonsten ist es wie üblich eine Frage der Dichte, wenn man sie aus großer Entfernung betrachtet ... Nein, es gibt keine Membran mit einem Innen und einem Außen
danke für die Kommentare ... ich habe das über die Milchstraße gelesen, aber obwohl es die nächste Galaxie ist, dh wir leben darin, ist es ein Albtraum, ihre Rotationskurve zu messen ... in einer anderen fernen Galaxie, wie würde es aussehen? am rand der galaxie könnte es einen keplerschen abfall der geschwindigkeit geben oder irgendein mechanismus innerhalb der galaxie verbietet größere radien umkreise ?
Ich habe vergessen, Milky Way und Andromedia zu sagen ... Hauptsächlich eine Frage der Dichte. Diese Themen sind umstritten, weil einige sagen, dass Dunkle Materie peripher dichter ist. Aber ich glaube nicht, dass die wenigen gemessenen Geschwindigkeiten das Kriterium für die Definition einer Galaxiengrenze sind. Die Dichte fällt schnell ab; Wie wir auf Bildern mit entfernten Galaxien in derselben Sichtlinie sehen können, erscheinen Galaxien als einzelne Einheiten.
Es ist also unklar, was am Rand passiert?
Vielleicht haben Sie eine bestimmte Idee? Sie müssen es hervorheben ... Im Allgemeinen ist das einzige gemeinsame Verhalten die plötzliche Abnahme der Dichte. Es gibt Galaxien mit fernen Sternen, die keinen Bedarf an dunkler Materie zeigen und wo alles so aussieht, wie von Newton und den akzeptierten Regeln zum Nachweis der Materie vorhergesagt ...
Meine Idee ist, dass eine Galaxie ein selbstbegrenztes Objekt sein könnte.
durch Schwerkraft? das ist anscheinend immer noch so. Nun, alle Simulationen machen die Option einer Kernvermehrung durch Verklumpen von Massen glaubhaft... Zeit zu antworten, besser auf einen Spezialisten zu warten...
In der Tat, nach dem, was wir besprachen, ging ich gestern zu einer Konferenz mit Dr. Asimina Arvanitaki, und sie beantwortete die Frage, indem sie sagte, dass es keine zwingenden Daten gibt, um sicher zu sein, was am Rand passiert, also ist dies immer noch ein Rätsel.
Ihre Antwort ist sehr relevant und trifft auf die meisten Themen auf dieser Website zu.

Antworten (3)

Schließlich nehmen die Rotationskurven zu kleineren Geschwindigkeiten ab. Das Problem ist, dass dies normalerweise weit außerhalb der charakteristischen Radien (wie dem "Halblicht" -Radius) geschieht, wonach es sehr schwierig ist, gute Messungen zu erhalten.

Die Geschwindigkeit als Funktion des Radius ist ungefähr

v R Ö T ≈ ( G M e N C ( R ) R ) 1 / 2

Wo M e N C ist die Gesamtmasse, die von diesem Radius eingeschlossen ist R . Die Verteilung der Dunklen Materie erstreckt sich über viel größere Radien als die von Sternen, sodass die eingeschlossene Masse ungefähr so ​​schnell zunimmt wie der Radius, bis Sie in die Nähe des "Virialradius" kommen (weit außerhalb des Halblichtradius). . Schließlich wird die eingeschlossene Masse fast konstant (weil die Dichte bei großen Radien immer geringer wird) und die Geschwindigkeit beginnt zu sinken 1 / R .

Wenn ein Stern die Kante mit einer Geschwindigkeit passiert, die größer ist als die lokale Fluchtgeschwindigkeit 2GM/r es wird die Galaxie verlassen, und wenn die Geschwindigkeit kleiner ist, wird es eine elliptische Umlaufbahn erreichen. Wenn die Geschwindigkeit genau die Umlaufgeschwindigkeit ist GM/r Die Umlaufbahn wird kreisförmig sein. Für M Verwenden Sie einfach die Masse innerhalb der Schale (siehe Schalensatz und Dichteprofile ). In größeren Entfernungen, wo die Dichte sinkt, beginnen die Geschwindigkeiten umlaufender Objekte abzunehmen, da alle Objekte, die sich mit höheren Geschwindigkeiten bewegen, aus der Galaxie herausgeschleudert würden.

Wie können Sie beweisen, dass das Gravitationspotential in der Nähe des Randes das Newtonsche sein sollte? das ist der kern der frage...
Der Radius der Galaxie ist im Vergleich zu ihrem Schwarzschild-Radius sehr groß und die Umlaufgeschwindigkeiten sind viel kleiner als die Lichtgeschwindigkeit, also erledigt Newton die Arbeit. Wenn Sie die Relativitätstheorie berücksichtigen möchten, teilen Sie die Umlaufgeschwindigkeiten durch √(1-rs/r), aber das macht bei dieser Entfernung fast keinen Unterschied.
naja @Симон Тыран wie beweist du das? Dies ist nur bei einer Schwarzschild-Raumzeit der Fall, während es in einer Galaxie viele Massen gibt, so dass Schwarzschild nicht sein kann
Ihre Frage betraf den Rand der Galaxie mit Masse innen und Vakuum außen; Verwenden Sie dann die äußere Schwarzschild-Lösung. Wenn Sie die Trajektorien in der Schale haben möchten, verwenden Sie Newtons Schalensatz für praktische Zwecke und die innere Schwarzschild-Lösung, wenn Sie die zusätzliche Aufgabe erledigen möchten de.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild-Metrik#Innere_L.C3.B6sung
Laut Ihrem Kommentar: Wenn die Schwarzschild-Lösung der Schlüssel ist, dann wird beispielsweise für die Milchstraße, deren Masse etwa 0,8–1,5 × 10 ^ 12 M☉ beträgt, der zugehörige Schwarzschild-Radius etwa 2,–3,75 × betragen 10^12km. Das Zentrum der Milchstraße wird dunkel sein wie ein typisches Schwarzes Loch, das nicht beobachtet wird.
@ user115376. Nein. Die Milchstraße ist kein Schwarzes Loch, das Schwarze Loch im Zentrum ist Schütze A mit einem Schwarzschild-Radius von etwa 10 Millionen Kilometern. Der Schwarzschild-Radius der Milchstraße ist, wie Sie sagen, etwa 0,2 Lichtjahre, also ja, wenn die gesamte Masse der Milchstraße innerhalb dieses Radius wäre, wäre es ein Schwarzes Loch. Die Größe der Milchstraße beträgt auf ihrer Längsachse etwa 300.000 Lichtjahre. Sie müssten es um einen Faktor von etwa einer Million komprimieren (oder kollabieren lassen), damit es kollabiert.

In Bezug auf meine Frage ging ich zu einer Konferenz mit Dr. Asimina Arvanitaki, und sie antwortete, dass es keine überzeugenden Daten gibt, um sicher zu sein, was am Rand passiert, also ist dies immer noch ein Rätsel.

Was passiert am Rand einer Galaxie
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v