Energía cinética y tasa de rotación del brazo de la galaxia.

La velocidad de rotación más alta de lo esperado de las estrellas y las nubes de gas en las afueras de las galaxias se explica hoy invocando la materia oscura que proporciona no solo la masa gravitatoria adicional que explica el aumento de la velocidad de rotación en los brazos, sino que explica la cantidad de lente gravitacional de más distante. galaxias

Además, la distribución de la materia oscura en las galaxias espirales la ubica en el exterior de las galaxias y no tanto en el interior.

Ciertamente, la velocidad superior a la esperada en el exterior de las galaxias también se traduce en una energía cinética superior a la esperada. En caso de que la energía cinética adicional también aumente el tensor de energía de tensión gravitacional en esa región del espacio.

Si es así, ¿nuestros modelos ya tienen en cuenta la energía cinética y su tensor de energía de tensión gravitacional, lo pasan por alto o el efecto es demasiado minúsculo para tener alguna importancia?

No espero que la energía cinética adicional reemplace a la materia oscura, y sospecho que el efecto puede ser demasiado pequeño para ser de mucha importancia, pero la distribución de energía cinética alrededor de una galaxia, intuitivamente en la superficie, parece tener la razón. distribución, por lo que estoy preguntando genéricamente, ¿la astrofísica tiene esto en cuenta en sus modelos, o no, y si no, debería hacerlo?

¿Cree que la respuesta actual es suficiente? He estado revisando mis viejas preguntas y buscando respuestas que había olvidado aceptar y encontré esta publicación por accidente.
@uhoh no estoy del todo seguro. Esperaba que tal vez algún tipo de energía explicable deformara el espacio-tiempo lo suficiente como para explicar los tipos de lentes gravitacionales y las velocidades anómalas de las estrellas alrededor de las galaxias. En otras palabras, explicar la materia oscura con lo que ya se sabe. Mencioné la cinética, pero tal vez debería haber incluido la energía potencial gravitacional en mi pregunta. ¿Es apropiado cambiar o aclarar mi pregunta tan tarde? Creo que la energía potencial gravitatoria entre los agujeros negros deforma el espacio-tiempo y parte de ella se pierde en las ondas gravitatorias.
Noté que no ha dejado un comentario en la respuesta actual, por lo que el autor de la respuesta aún no está al tanto de su inquietud.
@uhoh Gracias. Pero, ¿es apropiado cambiar la pregunta tan tarde? Tal como está, la respuesta del autor a mi pregunta que analiza solo la energía cinética parece apropiada en escala, aunque no estoy bien calificado para juzgarla.
Por lo general, no cambiamos sustancialmente una pregunta una vez que se publica una respuesta, pero ProfRob es un respondedor de preguntas activo y receptivo y creo que sería receptivo a agregar algo de elaboración si se le consulta. Pero otra estrategia es ajustar esta pregunta para que se ajuste mejor a la respuesta existente y luego seguir adelante y hacer una pregunta nueva y diferente. En él, vincularía de nuevo aquí y mencionaría lo que es diferente, lo que evita que alguien piense que podría ser un duplicado. Eso es lo que hago normalmente y me gusta porque surgen nuevas respuestas de esta manera.

Respuestas (1)

es minúsculo La relatividad general no es necesaria para comprender la dinámica de las galaxias. Los movimientos no son relativistas, unos pocos 100 km/s como máximo, por lo que la energía cinética de los objetos siempre es mucho menor que la energía de su masa en reposo.

Otra forma de ver esto es calcular GRAMO METRO / R C 2 , una relación que le indica el tamaño relativo de los errores que obtendrá al ignorar GR en cualquier cálculo.

Para nuestra Galaxia, podríamos decir que hay alrededor METRO ∼ 10 11 METRO ⊙ dentro R ∼ 15 kpc, y la relación es entonces 3 × 10 − 7 , lo que indica que la gravedad newtoniana está bien para la mayoría de los propósitos.

Tenga en cuenta que la energía potencial gravitacional es negativa y es algo mayor en magnitud que la energía cinética de un objeto en una órbita limitada. Esto significa que adoptar un enfoque relativista general significaría que la "masa gravitacional efectiva" es en realidad menor que la suma de las masas de todos los componentes de la galaxia. Pero como dije anteriormente, el efecto es insignificantemente pequeño.

Tenga en cuenta también que la distribución de la materia oscura inferida se extiende mucho más allá de la ubicación de la mayor parte de la materia visible. Por lo tanto, la distribución de la densidad de energía cinética de las cosas que podemos ver no cumple con los requisitos.

Energía cinética y tasa de rotación del brazo de la galaxia.
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