¿Por qué las galaxias tienen brazos?

Hace un par de años comencé a jugar un juego llamado Kerbal Space Program (KSP) y mi comprensión sobre cómo funcionan realmente las órbitas aumentó drásticamente. Gracias a KSP, estaba mirando una imagen de una galaxia con sus brazos espirales y algo me pareció muy extraño. Las estrellas más cercanas deberían orbitar el centro de la galaxia más rápido que las estrellas más alejadas y eso mancharía estos carriles de estrellas hasta que ya no fueran reconocibles. ¡Algo raro está pasando aquí!

Entonces, ¿por qué las galaxias tienen brazos? ¿Qué está agrupando a estas estrellas de esa manera?

Noté que el centro de las galaxias está manchado y bulboso como creo que debería verse el resto. Entonces, ¿qué pasa si toda esa masa que gira alrededor de un centro común está deformando el espacio a su alrededor, como el agua que se drena por el fregadero, y esta deformación es lo que atrapa materia/estrellas en los carriles?

¡Bienvenido al intercambio de pila de astronomía y excelente primera pregunta! En realidad, este fue un problema sin resolver en astronomía durante mucho tiempo, por lo que no es el único que se pregunta esto.
Creo recordar haber leído algo en alguna parte hace mucho tiempo que la respuesta está en la interacción con la materia oscura y/o la energía oscura. Podría estar equivocado. Como tú, soy muy verde cuando se trata de astronomía y astrofísica. Solo soy un laico casual con una curiosidad natural. Ni siquiera he jugado KSP (aunque he visto algunos videos de KSP en YouTube en el pasado). Estoy seguro de que alguien mucho más inteligente que yo aquí puede exponer esto o desacreditarme. Incluso podrían agregar una de esas ecuaciones ridículamente complejas que se ven geniales, ni tú ni yo tenemos idea de lo que significa.
He cortado algo del "chat". No hay necesidad de disculparse por no ser un "experto".
Phil Plait en slate.com/badastronomy escribió sobre esto recientemente; maldito si puedo encontrar la entrada exacta :-(
Solo para señalar algo: las estrellas que orbitan en galaxias no siguen órbitas keplerianas, es decir, las estrellas más cercanas no orbitan más rápido que las estrellas más lejanas, como cabría esperar de los planetas que orbitan alrededor de un Sol. La razón es que una galaxia es un objeto extenso y las estrellas están incrustadas en este objeto y orbitan a través de él, en lugar de orbitar alrededor de un único gran punto de masa en el centro. Entonces, sus expectativas sobre cómo podrían orbitar las estrellas se han desvanecido.
¿Es esto lo que @CarlWitthoft estaba buscando? Nuestra galaxia se volvió un poco más interesante
@zephyr gracias por el punto. Investigando un poco, me parece que para que una órbita kepleriana funcione, ya que supuse que todas las estrellas de la galaxia tendrían que estar en la esfera de influencia del agujero trasero súper masivo que no son. Así que sí, esta suposición fue el mayor problema. Voy a tener que superar esa línea de pensamiento.
@iMerchant, si maneja KSP, ingrese al lado matemático. Planifiqué misiones en papel, calculé todas las necesidades del delta VI, construí el rocked para satisfacer las necesidades y, por último, volé la misión con éxito. Es, con diferencia, lo más gratificante que he hecho con un juego de ordenador.
Pregunta similar con una buena respuesta aquí: astronomy.stackexchange.com/questions/6232/…

Respuestas (1)

La explicación habitual de los brazos espirales implica ondas de densidad . El movimiento no uniforme hace que la materia se acumule (impulsando la formación de estrellas) y se extienda alternativamente. Al igual que los automóviles en una carretera congestionada, las estrellas se mueven a través de regiones de mayor o menor densidad a lo largo del tiempo. La mancha rotacional que anticipa se conoce como el "problema de bobinado". Este artículo de Scientific American ofrece tres explicaciones de astrónomos profesionales.

Encontré ese artículo muy muy interesante. Gracias por la publicacion. No sabía que me había topado por casualidad con uno de los temas actuales más interesantes de la astronomía.
Realmente es solo gas que se acumula en brazos, ¿no es así? Lo que vemos son las jóvenes estrellas grandes que se forman allí. La mayoría de ellos se convierten en supernovas y desaparecen antes de dejar las regiones de alta densidad en los brazos. Las estrellas pequeñas, que son invisibles, están distribuidas uniformemente en el disco galáctico, no concentradas en brazos. ¿Derecha?
@LocalFluff: no, también hay ondas de densidad en la población general de estrellas más viejas, aunque no son tan fuertes como los brazos espirales de gas.
¿Por qué las galaxias tienen brazos?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v