¿Por qué las estrellas son esféricas mientras que (algunas) galaxias son discos?

Leí aquí que las galaxias se vuelven discos si hay mucho gas en ellas, ya que su momento angular se conserva mientras que su energía disminuye debido a las colisiones de la partícula de gas. Tengo dos preguntas sobre esto:

  1. ¿Por qué el disco tiene la configuración que tiene baja energía y alto momento? ¿No puede haber una forma esférica que reúna las mismas condiciones?

  2. Si las estrellas se forman cuando el gas colapsa por la gravedad, ¿por qué el gas no crea una forma de disco, sino una forma esférica?

Respuestas (4)

Las galaxias de disco se forman como consecuencia de la existencia de un campo de marea que no desaparece en el momento en que el colapso gravitatorio de la galaxia la desacopla de la expansión. Esta es una buena referencia si desea leer los detalles en las primeras épocas de este proceso. Pero, como mencionas, todo se reduce a la conservación del momento angular. Se dice que estas galaxias están sustentadas por la rotación, en el sentido de que la velocidad de rotación domina el movimiento aleatorio, en otras palabras, el número V C i r C / σ es largo.

El problema es que los discos fríos cinemáticos son, en general, muy inestables, e incluso una pequeña perturbación con el tiempo puede destruirlos, dando lugar a galaxias con formas más esféricas. La evolución en un universo jerárquico, como el nuestro, conducirá naturalmente a galaxias de disco jóvenes y galaxias elípticas viejas. Aunque esto sigue siendo un tema de debate.

Este argumento también debería darle una idea de por qué no hay estrellas de disco: en el momento de la formación, el material puede acumularse en forma de disco, pero con el tiempo, todas las inestabilidades generadas por la formación de la estrella relajar el sistema a una forma esférica

¿Por qué las estrellas son redondas mientras que las galaxias son discos?

Buena pregunta que es solo una aproximación de lo que sucede en la realidad. Nuestra tierra no es una esfera sino una esfera con polos aplanados. Supongo que uno puede encontrar estrellas para las que esto también es válido. Por otro lado las galaxias podrían estar junto a otras galaxias lenticulares o galaxias elípticas .

Para mí, parece que hay una coincidencia entre la densidad de masa y la velocidad angular del objeto observado. La Tierra y las estrellas son más sólidas, mientras que las galaxias lenticulares se encuentran en el otro extremo de la clasificación. Conociendo la velocidad radial de una galaxia, la planitud de la galaxia parece ser un buen criterio para averiguar las masas contenidas de esta galaxia. Quizás en detalle sería posible refinar el proceso tomando el espesor en varias distancias radiales de la galaxia y tener una buena idea sobre la masividad de las galaxias.

Para aclarar mis pensamientos

  • así como podríamos concluir a partir de la forma del paraboloide rotacional de un líquido en cubos giratorios (con una - para todos los líquidos observados - velocidad angular constante) sobre la viscosidad O para el mismo líquido en diferentes planetas sobre los diferentes potenciales gravitatorios

  • también podemos usar el modelo de un líquido y en lugar de las fuerzas intermoleculares calcular las fuerzas gravitatorias entre las estrellas de una galaxia.

Espero que alguien demuestre que esto es lo que están haciendo los astrónomos.

La publicación a la que te refieres explica razonablemente bien por qué las galaxias espirales son discos. Entonces, ¿por qué las estrellas no son como un disco? La respuesta simple es: un objeto con forma de disco no puede ser una estrella.

Pero, ¿qué es una estrella? Una estrella es un objeto que en su núcleo tiene las condiciones adecuadas para las reacciones termonucleares, en particular las temperaturas. T 10 8 k . Hay discos gaseosos que alcanzan temperaturas extremas, pero estos son discos de acreción alrededor de agujeros negros supermasivos, es decir, no se sostienen gravitacionalmente por sí mismos.

La temperatura en un disco gaseoso autogravitatorio de masa y tamaño comparables a los de una estrella es necesariamente mucho más baja. Además, cualquier viscosidad (que puede deberse a procesos magnetohidrodinámicos o gravitacionales dentro del disco) promueve inevitablemente el transporte de momento angular hacia el exterior y el transporte de masa hacia el interior, lo que da como resultado la formación de una estrella en el centro.

Las estrellas tenían una forma aproximada de disco a medida que la nebulosa que las formaba se colapsaba. La materia en las galaxias es mucho más escasa. Lo que los mantiene en forma de disco es la fuerza centrífuga a medida que las estrellas y otros fragmentos orbitan entre sí y alrededor de la galaxia, y continuamente se pierden, de lo contrario, la galaxia colapsaría en un gran agujero negro. Hay un agujero negro en el medio formado por estrellas que no se extrañaron.😕