¿Cómo están intactas las constelaciones si las estrellas giran alrededor de los núcleos galácticos?

Por lo que entendí, la Vía Láctea (o estrellas en la Vía Láctea) no gira como una colección de puntos en un disco debido a la presencia de alguna materia invisible. En teoría, las velocidades angulares de todas las estrellas deberían ser las mismas, mientras que las velocidades lineales deberían disminuir a medida que aumenta la distancia radial. Pero en realidad, las velocidades lineales permanecen casi iguales a medida que nos alejamos del centro galáctico. Pero eso disminuirá la velocidad angular, sí, ¿verdad?

Y sé que las estrellas de una constelación suelen estar muy separadas. Entonces esto implica que tienen diferentes velocidades angulares alrededor del centro/núcleo galáctico. Entonces, ¿cómo se mantiene igual la forma de las constelaciones? Si las estrellas giran a diferentes velocidades angulares, ¿se distorsionarán las constelaciones con el tiempo?

Echa un vistazo a esto para ver qué le sucede a Orion youtu.be/MK6v9G06Ks8
¿Cómo están intactas las constelaciones ? No.
"En teoría, las velocidades angulares de todas las estrellas deberían ser las mismas" Esto no es cierto ni siquiera excluyendo la materia oscura. La Tierra tarda un año en dar una vuelta alrededor del sol, Mercurio tarda ~3 meses, Plutón tarda ~250 años. Claramente, los objetos en órbita pueden tener diferentes velocidades angulares.
La estrella Arcturus estaba ubicada en un lugar diferente durante los tiempos de Hipparchus y Ptolomeo. William Herschel se dio cuenta de eso y fue el primero en proponer el concepto de movimiento propio estelar.
Las velocidades lineales no permanecen constantes en absoluto a medida que aumenta la distancia desde el centro, "en teoría" o de otra manera. Isaac Newton lo descubrió.
Otra buena película de movimiento estelar: youtube.com/watch?v=Ag0qsSFJBAk&t=33s
Las velocidades lineales de @MichaelHardy permanecen constantes con la distancia desde el centro de la galaxia. Ese es un hecho experimental que conduce a la idea de la materia oscura.
El programa gratuito Digital Universe muestra el movimiento en el tiempo. (Lea el manual antes de intentar usarlo; no es una interfaz de usuario intuitiva)

Respuestas (3)

Sí, la forma de la constelación cambia y cambiará con el tiempo. Todas las estrellas tienen sus propias velocidades peculiares y tienen algún movimiento aleatorio que con el tiempo arruinará todas las constelaciones. Sin embargo, a pesar de que las estrellas se mueven a gran velocidad, para nosotros, en nuestro cielo, debido a la enorme distancia que las separa de nosotros, parece que se mueven extremadamente lentamente y las constelaciones pueden permanecer así durante otros cientos/miles de años hasta que notamos cualquier cambio visible (observaciones a simple vista).

Esos lentos cambios relativos de posición dan a cada estrella de nuestro cielo un "movimiento propio" particular: un cambio de posición angular. El movimiento propio de la mayoría de las estrellas es extremadamente pequeño, medido en milisegundos de arco por año, donde un segundo de arco es 1/3600 de grado y, por supuesto, mili significa una milésima de eso. Levanta el dedo meñique con el brazo extendido: el ancho de tu dedo meñique, expresado como un ángulo, es de aproximadamente un grado, más o menos. Un grado es 3.600 segundos de arco, o 3.600.000 milisegundos de arco.

Movimiento propio , en astronomía, el movimiento aparente de una estrella a través de la esfera celeste en ángulo recto con la línea de visión del observador; no se incluye ningún movimiento radial (hacia o desde el Sol).

La estrella más rápida de nuestro cielo actual es la estrella de Barnard, que se mueve radialmente a 110 km/s hacia nosotros, tiene un movimiento propio de solo 10,3 segundos de arco (que es el movimiento propio más rápido de nuestro cielo). Esto significa que, en otros 350 años, solo se movería alrededor de 1 dedo meñique.

Aquí está la fuente si quieres leer más.

A pesar de su cercanía, la estrella de Barnard no es visible a simple vista. Solo unas pocas estrellas que podemos ver a simple vista tienen un movimiento propio significativo. No estoy en desacuerdo con tu respuesta. (Más uno, por cierto.)
Además, aunque las estrellas se mueven rápidamente, nosotros también nos movemos. La mayor parte del movimiento de las estrellas cercanas a nosotros, que son la mayoría de las que vemos, tiene aproximadamente la misma dirección en la que se mueve el sol. Es como estar en el tráfico de una autopista (fuera de la hora pico): todos los autos pueden estar moviéndose a aproximadamente 70 mph, pero solo nota sus movimientos relativos.
" tiene un movimiento propio de sólo 10,3 segundos de arco ". Eso es 10,3 segundos de arco/año, ¿no?
@Abigail "El movimiento propio de la mayoría de las estrellas es extremadamente pequeño, medido en milisegundos de arco por año". Sí, son 10,3 segundos de arco al año.
Relacionado: Mirando hacia abajo a un océano aparentemente estático (con barcos y olas perceptibles) desde un avión, o mirando hacia abajo a un LA aparentemente estacionario desde Mt. Wilson (me tomó un minuto entender que las cadenas de luces inmóviles en realidad eran coches en movimiento.)
"moviéndose radialmente ... alejándose de nosotros" : esto suena como un mal ejemplo de una estrella que se mueve rápidamente: su velocidad tangencial en el marco centrado en la Tierra es mucho menor que 110 km / s.
@Ruslan Sí, tal vez suene confuso. Movimiento propio, en astronomía, el movimiento aparente de una estrella a través de la esfera celeste en ángulo recto con la línea de visión del observador; no se incluye ningún movimiento radial (hacia o desde el Sol). La estrella de Barnard tiene el movimiento propio más rápido (por lo tanto, la velocidad transversal más rápida)
@Ruslan He editado un poco la respuesta con la esperanza de que ahora sea mucho más clara.

Aquí hay una animación que encontré que te da una idea de los movimientos y las escalas de tiempo involucradas:

Representa el movimiento estimado de la constelación de Orión desde 3 millones de años en el pasado hasta 3 millones de años en el futuro.

Pobre Betelgeuse...

La Vía Láctea tarda entre 225 y 250 millones de años en una rotación (en el radio del Sol).

La humanidad ha estado aquí, y mirando hacia arriba, como máximo (y para facilitar los números) 10.000 años.

10.000 / 250.000.000 = 0,00004

Nosotros (la humanidad) hemos estado viendo estrellas durante 4 cienmilésimas de revolución, o 0,0144 grados de rotación.

Las constelaciones cambian, simplemente no hemos estado observando el tiempo suficiente. Compruébalo de nuevo en unos pocos millones de años.