¿Por qué cada objeto celeste gira sobre su propio eje?

En general sí, todo gira. Tiene que ver con algo llamado momento angular. La gravedad es la fuerza central en el Universo, porque es la única que tiene un tirón significativo a grandes distancias. Cuando las cosas colapsan por su propia gravedad en el espacio (es decir, nubes de gas y polvo), cualquier pequeña asimetría en el colapso será suficiente para que empiece a girar. Incluso si gira una pequeña cantidad, mientras colapsa, la conservación del momento angular significará que gira cada vez más rápido, como un patinador sobre hielo que gira, tirando de sus brazos hacia su cuerpo y girando más rápido. Esto significa que todas las masas coherentes están girando, por ejemplo, asteroides, estrellas de neutrones, galaxias, cuásares.

El Universo es un lugar complejo, por lo que algo puede estar desacelerándose (porque la gravedad de otros objetos está frenando) o algunas cosas pueden parecer que no giran (por ejemplo, la Luna gira pero al mismo ritmo que gira alrededor de la Tierra). ).

Enormes nubes de gas y polvo tienden a no girar como un todo porque se expanden para llenar el volumen disponible, ¡como un mal olor en la habitación! - y no necesariamente unidos gravitacionalmente. Sin embargo, pueden tener pequeños bolsillos que comienzan siendo turbulentos, colapsan bajo su propia gravedad, giran y forman estrellas.

No estoy seguro si quieres un objeto que no gire en absoluto, o uno que de alguna manera no gire sobre su eje. En el primero, cualquier estructura lo suficientemente grande (por ejemplo, supercúmulos de galaxias) como para que su tiempo dinámico sea más largo que la edad del universo, efectivamente no está rotando.

Para el giro caótico (a menudo llamado volteo), un ejemplo es Hiperión , una pequeña luna de Saturno.

Todos los objetos celestes se forman a partir de colecciones de materia más grandes y difusas (como una nebulosa que colapsa para formar una estrella). Estos objetos más grandes suelen tener un momento angular neto (giro) muy pequeño. Ese momento angular total se conserva, y cuando el objeto colapsa, hace que la velocidad de giro se acelere para mantener el mismo grado de momento angular. Es el mismo fenómeno que el patinador sobre hielo que gira tirando de sus brazos, excepto que en este caso la cantidad de contracción es un factor de millones, por lo que aunque una nebulosa proto-estelar no gire mucho, la diferencia de tamaño entre una estrella y una nebulosa será dar como resultado que la estrella gire una cantidad considerable.

Los objetos en órbita tienden a perder su giro sobre su propio eje.

Sin embargo, no pierden completamente su rotación y terminan girando con un período igual al período orbital, por lo que siempre miran del mismo lado hacia el otro cuerpo. El ejemplo más conocido es la Luna que muestra siempre el mismo lado de la Tierra.

El fenómeno se llama bloqueo de marea .

El bloqueo de marea puede ocurrir tanto en el cuerpo principal como en el más pequeño que lo orbita, pero es mucho más rápido para el más pequeño. El doble bloqueo es más rápido cuando los dos cuerpos tienen una masa similar. El doble bloqueo es observable para Plutón y Caronte.

El momento angular no se puede perder y se conserva como momento orbital.

Por supuesto, un cuerpo giratorio solitario (es decir, lejos de cualquier otro cuerpo) no puede transferir su momento y simplemente seguirá girando con el mismo período.

Pero puede haber cuerpos que no giren. Supongo que no girar es con respecto a las estrellas lejanas. No soy un experto, pero no creo que ninguna ley física lo impida, incluso para cuerpos más pequeños, dado que el giro de un cuerpo podría compensarse con el giro opuesto de la estructura más grande a la que pertenece. Probablemente sea raro, incluso considerando aproximaciones, es decir, períodos extremadamente largos, en particular porque las estructuras pequeñas tienden a girar mucho más rápido que las más grandes. Pero hemos visto que se pueden ralentizar.