¿Qué sucede en el borde de una galaxia?

¿Qué sucede en el borde (alrededor del radio óptico) de una galaxia cuando tiene una curva de rotación plana? Después de una escala de longitud: ¿la velocidad comienza a disminuir o hay una transición de fase que hace que la galaxia tenga un tamaño finito?

buena pregunta: las fronteras de la Vía Láctea evolucionaron mucho con las observaciones y hay muchas publicaciones sobre la dificultad para definir las fronteras, particularmente cuando aún se está produciendo una fusión con una pequeña galaxia. De lo contrario, es una cuestión de densidad, como es habitual, cuando se ve desde largas distancias... No, no hay una membrana con un interior y un exterior.
gracias por los comentarios... lei esto sobre la via lactea, pero a pesar de que es la galaxia mas cercana, es decir vivimos en ella, medir su curva de rotacion es una pesadilla... en otra galaxia lejana como se veria? cerca del borde de la galaxia se podría tener una caída kepleriana de la velocidad o algún mecanismo dentro de la galaxia prohíbe órbitas de radios más altos?
Olvidé decir Vía Láctea y Andromedia... Principalmente una cuestión de densidad. Estos temas son controvertidos porque algunos dicen que la materia oscura es más densa en la periferia. Pero no creo que las pocas velocidades medidas sean el criterio para definir una frontera galáctica. La densidad cae rápidamente; como podemos ver en imágenes con galaxias distantes en la misma línea de visión, las galaxias aparecen como entidades individuales.
Entonces, ¿significa que no está claro qué sucede en el borde?
¿Quizás tienes alguna idea en particular? debes resaltarlo... En general, el único comportamiento común es la disminución brusca de la densidad. Hay galaxias con estrellas lejanas que no muestran la necesidad de materia oscura y donde todo parece como lo predijo Newton y las reglas aceptadas de detección de la materia...
Mi idea es que una galaxia podría ser un objeto autolimitado.
por gravedad? aparentemente sigue siendo el caso. Ahora, todas las simulaciones hacen creíble la opción de un kernel aumentando aglutinando masas... Hora de responder, mejor esperar a un especialista...
Efectivamente, de acuerdo a lo que estábamos discutiendo, ayer fui a una conferencia con la Dra. Asimina Arvanitaki, y ella respondió a la pregunta diciendo que no hay datos convincentes para estar seguros de lo que sucede en el borde, por lo que esto sigue siendo un misterio.
su respuesta es muy relevante y es el caso de la mayoría de los temas en este sitio.

Respuestas (3)

Eventualmente, las curvas de rotación disminuyen a velocidades más pequeñas. El problema es que esto generalmente ocurre fuera de los radios característicos (como el radio de "media luz"), después de lo cual es muy difícil obtener buenas mediciones.

La velocidad en función del radio es aproximadamente,

v r o t ≈ ( GRAMO METRO mi norte C ( r ) r ) 1 / 2

dónde METRO mi norte C es la masa total encerrada en ese radio r . La distribución de la materia oscura se extiende a radios mucho más grandes que el de las estrellas, por lo que la masa encerrada tiende a aumentar aproximadamente tan rápido como lo hace el radio, hasta que te acercas al "radio virial" (muy fuera del radio de media luz). . Eventualmente, la masa encerrada se vuelve casi constante (porque la densidad se vuelve más y más baja en radios grandes) y la velocidad comienza a disminuir como 1 / r .

Si una estrella pasa por el borde con una velocidad mayor que la velocidad de escape local 2GM/r saldrá de la galaxia, y si la velocidad es menor tomará una órbita elíptica. Si la velocidad es exactamente la velocidad orbital GM/r la órbita será circular. Para METRO simplemente use la masa dentro del caparazón (vea el teorema del caparazón y los perfiles de densidad ). Entonces, a distancias más lejanas donde la densidad se hunde, las velocidades de los objetos en órbita comienzan a disminuir, ya que todos los objetos que viajan con velocidades más altas serían expulsados ​​​​de la galaxia.

¿Cómo puedes probar que el potencial gravitatorio cerca del borde debe ser newtoniano? esta es la clave de la pregunta...
el radio de la galaxia es muy grande en comparación con su radio de Schwarzschild y las velocidades orbitales son mucho más pequeñas que la velocidad de la luz, por lo que Newton hace el trabajo. Si desea tener en cuenta la relatividad, divida las velocidades orbitales por √(1-rs/r), pero eso casi no hará ninguna diferencia a esta distancia.
bueno, @Симон Тыран, ¿cómo lo pruebas? este es solo el caso de un espacio-tiempo de Schwarzschild, mientras que en una galaxia hay muchas masas, por lo que Schwarzschild no puede ser
tu pregunta era sobre el borde de la galaxia con masa adentro y vacío afuera; luego use la solución externa de Schwarzschild. si desea las trayectorias dentro del caparazón, use el teorema del caparazón de Newton para fines prácticos y la solución interna de Schwarzschild si desea hacer el trabajo adicional de.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild-Metrik#Innere_L.C3.B6sung
De acuerdo con su comentario: si la solución de Schwarzschild es la clave, entonces, por ejemplo, para la Vía Láctea, cuya masa es de alrededor de 0,8–1,5 × 10 ^ 12 M☉, el radio de Schwarzschild asociado será de alrededor de 2,-3,75 × 10^12 kilómetros. El centro de la Vía Láctea estará oscuro como un típico agujero negro, que no se observa.
@usuario115376. No. La Vía Láctea no es un Agujero Negro, el Agujero Negro en el centro es Sagitario A con un radio de Schwarzschild de unos 10 millones de Kms. El radio de Schwarzschild de la Vía Láctea es como usted dice, o alrededor de 0,2 años luz, así que sí, si toda la masa de la Vía Láctea estuviera dentro de ese radio, sería un Agujero Negro. El tamaño de la Vía Láctea, en su eje longitudinal, es de unos 300.000 años luz. Tendrías que comprimirlo (o hacer que colapse) por un factor de aproximadamente un millón para hacerlo colapsar.

Con respecto a mi pregunta, fui a una conferencia con la Dra. Asimina Arvanitaki y ella respondió diciendo que no hay datos convincentes para estar seguros de lo que sucede en el borde, por lo que esto sigue siendo un misterio.

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