Estuve leyendo varias preguntas sobre este tema, incluso duplicadas, e incluso recibí la ayuda muy útil de Kyle Oman en esta pregunta para comprender el comportamiento y la distribución de DM.
Pero no estoy seguro de entender por qué la masa de la galaxia "rota como un todo" en lugar de "girar" como el disco de un sistema planetario en formación.
Tratando de entenderlo imaginé un objeto dado en el borde de la porción visible de una galaxia de disco, la segunda parte del teorema de la capa cancela el efecto gravitacional del DM más lejos del centro, pero la masa interna adicional aumenta la velocidad de rotación de este objeto. Luego, un objeto más cercano, con una velocidad de rotación más alta debido a la masa de materia visible, nuevamente por el teorema de la capa, ignora parte del DM que afecta al primer objeto. Por lo tanto, la masa interna de DM aumenta un poco menos su velocidad. Y así sucesivamente con los objetos más cercanos al centro.
¿Es correcta esta idea?
Disculpe la sencillez de mi pregunta y gracias por su ayuda de antemano. ¡Atentamente!
Las galaxias de disco no giran como cuerpos sólidos (piense en un frisbee), sino que giran de manera diferencial (piense en un remolino). La velocidad de rotación en función del radio se denomina curva de rotación y, a menudo, se interpreta como una medida del perfil de masa de una galaxia, como:
dónde es la masa total encerrada dentro del radio y es la velocidad de rotación en el radio .
Una de las observaciones que respaldan la existencia de materia oscura es que las galaxias giran más rápido en sus alrededores de lo que cabría esperar al estimar su distribución de masa a partir de estrellas visibles, polvo, gas, etc. Esto también puede interpretarse como evidencia de que la gravedad (relatividad general ) Es incorrecto.
Para obtener una medida precisa de al observar , la distribución de masa debe ser esféricamente simétrica (generalmente no lo es, por ejemplo, las galaxias de disco obviamente no son exactamente esféricas, aunque el halo de DM domina la masa y es más o menos esférico). Que DM es la forma dominante de masa en todos los radios es más cierto para las galaxias más pequeñas (enanas), por lo que a menudo son el centro de los debates sobre la distribución de DM. Las órbitas del trazador que se observa también deben ser circulares (a menudo no lo son, pero normalmente es posible medir la circularidad para controlar esta fuente de incertidumbre). Para una discusión extensa, consulte este documento (divulgación completa: soy un autor en él).
Kyle Omán
Leopoldo Sanczyk