Прецессирует ли вращение галактик?

12

Ось галактики в целом "колеблется" так же, как Земля? Если да, то есть ли у нас какие-либо идеи о том, насколько быстро или быстро происходит Млечный путь?

galaxy rotation precession smithkm
источник
Этот вопрос звучит так, как будто его уже исследовали раньше. Есть ли у кого-нибудь соответствующая бумага / литература под рукой?
Ежедневный астронавт

Ответы:

3

Чтобы немного расширить ответ FJC: галактические диски не являются твердыми телами, и поэтому не следует ожидать, что они будут жестко прецессировать.

Большинство дисков галактик делают шоу перекосы при больших радиусах (включая наши собственные), как в межзвездном газе и звезды. Из наблюдений перекосов в газовых дисках мы знаем, что азимутальный угол перекоса часто изменяется с радиусом: то есть наклон диска изменяется как функция радиуса. [*] Так как угловая скорость вращения изменяется как функция радиуса , [**] это говорит о том, что наклон может прецессировать с разной скоростью для разных радиусов.

К сожалению, поскольку на самом деле нет единого мнения о том, что вызывает или поддерживает деформации, очень трудно перейти от наблюдения за деформацией к прогнозированию того, каким может быть или не быть основной уровень прецессии. (Хотя можно утверждать , что скорость прецессии не может меняться слишком много с радиусом, иначе перекос бы быстро «ветер» и потерять его когерентный деформированные форму, и мы бы не увидели перекосы так часто , как мы делаем.)

Смотрите здесь для некоторого обсуждения теоретических вопросов.

[*] Это своего рода прецессия, хотя это изменение ориентации оси вращения с радиусом, а не изменение во времени (как в прецессии Земли).

[**] Даже если круговая скорость приблизительно постоянна, как это часто бывает во внешних областях галактик, увеличение окружности как функция увеличения радиуса означает, что угловая скорость уменьшается.

Питер Эрвин
источник
2

Весь галактический диск состоит из множества отдельных звезд и межзвездного газа между ними. Все это не наклоняется и не качается, как твердый предмет.

Другие части Галактики все же прецессируют. Центральная сверхмассивная черная дыра может и, следовательно, выходящая из нее шутка может двигаться, как и ось вращения Земли.

Кроме того, галактические диски колеблются, но не как твердый диск, скорее как серия колец - орбиты различны на разных расстояниях от центра. Они могут меняться очень медленно, и части диска могут находиться под другим углом, чем другие части.

Как правило, это не совсем понятно, потому что мы не можем видеть диски очень хорошо, находясь так далеко, и они будут меняться очень медленно.

ФЕОР
источник
2
Это правда, что мы обычно начинаем с твердых тел, когда узнаем о прецессии, но это априори не означает, что все, что не является абсолютно жестким, не может прецессировать. Галактика является гравитационно связанной системой, и существует коллективное движение из-за гравитационной связи между ее частицами. Я думаю, что динамические системы действительно могут прецессировать под воздействием внешнего крутящего момента, даже если он не совсем такой, как ведет себя волчок. Я не могу доказать это, но я не думаю, что просто сказать "много отдельных звезд и межзвездный газ" достаточно, чтобы исключить это.
ухо
1
Да, я не пытался сказать, что галактика не может прецессировать, просто она сложнее, потому что это не один объект, поэтому она не будет прецессировать так же, как твердый диск.
FJC
Если я правильно понимаю, что «галактические диски колеблются, но не как твердый диск, скорее как серия колец» , то это означает, что, например, орбита каждой звезды в этой галактике составляет одно такое кольцо? Тогда это будет очень сложное движение, потому что движения колец влияют друг на друга.
Ежедневный астронавт
Да, это очень сложная проблема, и даже думать об орбите каждой звезды как об одном кольце - это упрощение. Полный ответ, который мы на самом деле не знаем, потому что, чтобы понять это, нам нужно было бы провести компьютерное моделирование целой галактики, в которой каждая звезда и молекула газа были бы идеально представлены, и все их гравитационное, химическое, мангетическое и т. Д. Взаимодействия также прекрасно представлены, а затем сделайте много из них, чтобы увидеть, как размер, форма или окружающая среда галактики, звезд или межзвездного газа влияют на нее. Что далеко за пределами наших текущих компьютерных ограничений.
FJC
1

Прецессия - это общее свойство вращающихся систем под действием внешних источников. Например, прецессия Земли обусловлена ​​гравитационной силой Солнца и Луны. Поскольку галактика очень далеко от любого другого гравитационного источника, я не вижу причин для ее прецессии.

Редактировать: как указано в комментарии ниже (@RobJeffries), если он не достаточно далеко от массивной системы, он может прецессировать ...

Brasil
источник
3
∼20
1
В этом случае @RobJeffries, это может прецессировать ... :)
Brasil