¿Cómo sabemos que las galaxias no están perdiendo cantidades significativas de estrellas de sus regiones exteriores?

Una de las principales razones para creer en la existencia de la materia oscura es que las estrellas en las regiones exteriores de las galaxias se mueven demasiado rápido para permanecer unidas a sus galaxias, dada solo la masa estimada de la materia luminosa.

Pero, ¿y si muchas de estas estrellas no están realmente unidas y realmente están en proceso de escapar de las galaxias?

La pérdida de estrellas en las partes exteriores de las galaxias en algún momento de su evolución también podría ser una posible explicación de la "reducción cósmica" mencionada en otra pregunta reciente .

Dados los períodos extremadamente largos de rotación y el período de tiempo comparativamente corto que los hemos estado observando, debe ser muy difícil determinar las tasas de cambio de las rotaciones galácticas, entonces, ¿qué tan seguros podemos estar de que hayan alcanzado algún tipo de nivel? ¿equilibrio?

No creo que las galaxias sean estables durante largos períodos de tiempo si lo que planteas es cierto. Vemos galaxias en todos los rangos de distancia y sería realmente extraño si todas se vieran similares pero se separaran.
Según las referencias sobre la reducción del tamaño cósmico ( astro.wisc.edu/our-science/research-areas/… ), las galaxias más viejas eran mucho más grandes que las más jóvenes.
Si hay un mecanismo que hace que las galaxias se separen, ¿cómo supones que se formaron en primer lugar?
Hasta donde yo sé, la formación galáctica aún no se entiende por completo, y estaría fuera de lugar decir mucho sobre mis ideas personales, pero puedo imaginar fácilmente que el colapso gravitacional podría ser un proceso caótico, que involucra varias fases inesperadas, antes finalmente estableciéndose en un estado estable.

Respuestas (2)

Los astrónomos tienen métodos para determinar las velocidades con las que las estrellas y las nubes de gas orbitan el centro de una galaxia determinada, siempre que la galaxia se presente a nuestros telescopios en una orientación que respalde esas mediciones.

Esas medidas son lo suficientemente sensibles para detectar cualquier movimiento hacia afuera (radial) así como movimientos orbitales (circunferenciales). Los hallazgos son que los movimientos hacia afuera, si están presentes, son pequeños en comparación con las velocidades orbitales, es decir, que las estrellas en las regiones exteriores de las galaxias no están en proceso de escapar de ellas.

No obstante, si se postulara que esas estrellas estaban de hecho en proceso de escapar, dada la vida útil de una galaxia, sería necesario proporcionar alguna explicación de por qué en este momento la galaxia aún no se ha "evaporado" por completo y/o por qué el proceso de evaporación se está activando en este momento.

¿Cuántas revoluciones se necesitarían para "evaporar" una galaxia típica a la mitad? Con períodos de rotación del orden de mil millones de años, la mayoría de las galaxias solo habrán dado unas pocas vueltas.
El período de rotación de nuestra galaxia es de ~ 250k años.
Aquí es donde obtuve la cifra de mil millones de años: blogs.discovermagazine.com/d-brief/2018/03/14/…
"El período de rotación de nuestra galaxia es ~ 250k años" Creo que deberían ser 250 millones de años, no miles.
mi error, quise decir M y escribí K
El período de rotación es de 250 Myr en el radio del Sol. Con una curva de rotación constante, crece linealmente con el radio y está mil millones de años en las partes exteriores de la Vía Láctea.
@RobJeffries, lo tengo, gracias.

Observamos galaxias a muchas distancias diferentes y, por lo tanto, a edades diferentes. Si bien algunas están bastante desgastadas por varias razones, está claro que las galaxias cercanas no se están desmoronando en comparación con las galaxias remotas.

Si las estrellas estuvieran realmente separadas, se moverían del orden del diámetro de una galaxia por período de rotación de la galaxia. Eso haría que una galaxia similar a la Vía Láctea se disolviera visiblemente en solo 250 millones de años, sin embargo, observamos que la galaxia cercana (¡y la nuestra!) permanece más galaxias en el mismo estado hace miles de millones de años. Por lo tanto, este no es un proceso importante.

Creo que mi pregunta podría haber dado una impresión equivocada. No estoy preguntando sobre galaxias enteras que se separan, solo las estrellas en las regiones exteriores donde las velocidades observadas parecen demasiado altas.
" más galaxias en el mismo estado hace miles de millones de años" Aquí hay un informe sobre observaciones que parecen contradecir eso: nasa.gov/topics/universe/features/galaxy-evol.html
@D.Halsey: no estaba diciendo que las galaxias permanecieran exactamente iguales, solo sin cambios con respecto al escenario de separación. Que las galaxias hayan cambiado algo durante los últimos mil millones de años no es sorprendente.