¿Están las estrellas galácticas girando en espiral hacia adentro?

Todas las estrellas de nuestra galaxia se encuentran en órbitas elípticas estables alrededor del centro galáctico. Pero no todas se mueven en la misma dirección con la misma velocidad... lo que significa que hay una distribución maxwelliana aleatoria de velocidades entre las estrellas.

Lo que esto significa efectivamente es (como la animación que publicó Crazy Buddy) aunque existe una atracción efectiva neta entre las estrellas y el centro de la galaxia, cada vez que dos estrellas se acercan, ejercen una especie de fuerza de "arrastre gravitatorio " . , que actúa como una fuerza de fricción y termina en una desaceleración neta de los cuerpos que interactúan.

Cuando la estrella se ralentiza, no tiene la velocidad para mantener su órbita actual, por lo que se moverá a una órbita más cercana al centro de la galaxia. Este es el mecanismo general de cómo las estrellas en una galaxia se "colapsan" en el centro.

Sin embargo, no hay necesidad de preocuparse por caer en ningún agujero negro súper masivo (hipótesis). Cualquiera de estos procesos lleva mucho tiempo, y para cuando estemos lo suficientemente cerca del centro de la galaxia como para preocuparnos por ello, nuestro sol estará en su etapa de gigante roja y la tierra ya habrá sido consumida por él. :)

PD: para aclarar mi primer párrafo, suponiendo que no haya otras estrellas orbitando el centro de la galaxia, entonces nunca entraremos en espiral. Ese efecto solo es causado por la presencia de otras estrellas en la galaxia.

EDITAR: @JohnRennie señaló que debido a la conservación del impulso, las estrellas más ligeras tenderán a ganar energía y las más pesadas perderán energía en las interacciones de fricción dinámica. Esto tenderá a empujar las estrellas más pesadas más cerca del centro y las estrellas más ligeras más lejos. Su respuesta a esta misma pregunta lo señala.

Esto es realmente solo una nota al pie de la respuesta de Kitchi y el comentario de Hermann:

La fricción dinámica no hará que todas las estrellas de la galaxia se arremolinen hacia el agujero negro como el agua por un agujero de tapón. Aparte de todo lo demás, la conservación del impulso lo prohíbe. La fricción dinámica provoca un tipo de clasificación. En las interacciones entre estrellas, en promedio, las estrellas más pesadas tienden a perder energía y las estrellas más ligeras tienden a ganar energía. Esto concentrará las estrellas más pesadas hacia el centro de la galaxia y expulsará a las más ligeras hacia su borde. De hecho, las estrellas más ligeras pueden ser expulsadas por completo de la galaxia; consulte la página 521 de este libro para obtener más detalles.

Para que las estrellas se fusionen con el agujero negro, necesitan perder gran parte de su energía. El diámetro de Sagitario A* es de unas 35 horas luz, mientras que el diámetro de la galaxia es de unos 100.000 años luz, es decir, la galaxia es unas 25 millones de veces más grande que el agujero negro de su centro. Es extremadamente improbable que una estrella pierda la cantidad justa de energía para que su órbita se cruce con el agujero negro. Eventualmente sucederá, pero no aguantaría la respiración.

Las estrellas están orbitando el centro de nuestra Vía Láctea por ahora. Pero, tal vez esto no sea un punto final . Hay probabilidades de que estos caigan en el centro y se aplasten en la nada . Entonces, sí, de hecho. Estamos girando en espiral interior hacia el centro. Se cree que existe una asombrosa masa gravitatoria en el centro galáctico. Como estamos a una distancia bastante mayor, el efecto puede ser insignificante . Pero, estamos (quiero decir, nuestro sistema solar) siendo acelerado en espiral hacia el centro .

Un complemento para ¿POR QUÉ? : Aunque se cree que la mayoría de las galaxias tienen un agujero negro en su centro, nuestra galaxia de hecho tiene un agujero negro (uno supermasivo) que ha estado fingiendo de vez en cuando ser el centro galáctico. Los científicos están un poco sorprendidos por esto, ya que la prueba física del GR de Einstein puede o no llegar (porque los físicos se alegrarían tanto por el fracaso como por el éxito). ¿Qué piensas de la estrella en la imagen de abajo? Definitivamente, no es una estrella porque otras estrellas la están orbitando :-)

Una gran prueba es Wiki y varios otros artículos basados ​​en el descubrimiento que podría buscar fácilmente en Google. Eche un vistazo a las estrellas S0-2 y S0-102 que orbitan alrededor de nuestro enorme agujero negro.

Supongamos una estrella sola orbitando un centro galáctico por simplicidad.

Permanece en su órbita debido a la conservación del momento angular. Hay tres factores que pueden hacer que pierda su momento angular

• Resistencia del medio interestelar

• Fuerzas de marea

• Emisión de ondas gravitacionales

Si el centro de la galaxia también gira en la misma dirección, con mayor velocidad, transferirá su momento angular a la estrella que la orbita, haciendo que aumente temporalmente la distancia.

El primer factor es el mayor de ellos, mientras que los demás son insignificantes en comparación con él. Sin embargo, los tres son tan pequeños que ni siquiera pueden afectar suficientemente las órbitas planetarias en el Sistema Solar durante miles de millones de años.

Es seguro asumir que toda la sustancia de la estrella se evaporará por completo durante un lapso de tiempo tan grande antes de chocar con el centro galáctico.

Los planetas que orbitan alrededor de esa estrella, por supuesto, caerán sobre ella en un tiempo mucho más corto.

Sin embargo, en presencia de otras estrellas, es mucho más probable que el Sol colisione con otras estrellas en un futuro mucho más cercano, o que sea expulsado por completo de la galaxia.