Halo de gas de nuestra Vía Láctea

Esta pregunta se relaciona con un halo difuso de gas caliente de nuestra Galaxia Láctea. He leído que hay un halo difuso de gas caliente que rodea nuestra galaxia (NED, Caltech)

Me preguntaba por qué tal halo puede existir. ¿Por qué no colapsa en forma de disco? ¿Se debe a que el gas en sí todavía está caliente y, por lo tanto, no se ve afectado en gran medida por el potencial de la galaxia?

Respuestas (1)

La altura de escala del gas en un disco (si estuviera en equilibrio) es aproximadamente k T / metro gramo , donde T es la temperatura, gramo es el campo gravitatorio, metro la masa media de una partícula de gas, y k la constante de Boltzmann.

Si asumimos que la mayor parte de la masa está en un disco delgado, entonces la ley de gravitación de Gauss nos dice que eso gramo = 2 π GRAMO σ , donde σ es la masa por unidad de área en el disco. Según Rix & Bovy, σ ≃ 70 METRO ⊙ ordenador personal − 2 en la ubicación del Sol ( http://arxiv.org/abs/1309.0809 ).

Si suponemos gas hidrógeno, entonces la masa efectiva de la partícula es la de un protón, y esto significa que la altura de la escala del gas es

H = 4300 ( T 10 6   k )   pag C

Por lo tanto, el gas a más de un millón de grados tendrá una altura de escala muy sustancial y no se espera que esté confinado al disco de la Vía Láctea.

Gracias por tu respuesta considerada Rob. Tengo algunas preguntas más. Si el enfriamiento no se logra rápidamente, ¿significará esto que el colapso del gas finalmente se detendrá debido a la creciente fuerza de presión debido a la energía térmica del gas? ¿Estoy pensando que esto podría sostenerse si hay alguna entrada de energía en la que el gas se calienta a una temperatura comparable a la temperatura virial del halo para sostener la fuerza de presión...?
@MichaelJRoberts Sí, el equilibrio hidrostático es una aproximación muy cruda. Hay entradas de energía, por ejemplo, ondas de choque de supernovas. Además, el gas no es muy denso y los tiempos de enfriamiento serán largos y el enfriamiento será menos eficiente una vez que la temperatura supere el millón de grados. Si he hecho bien mis sumas, para densidades de gas de 10 − 4 por cc y T = 2 × 10 6 K, el gas tarda miles de millones de años en enfriarse, incluso sin aporte de energía.
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