Revoluciones galácticas relativas a la edad del universo [duplicado]

Los sistemas dinámicos ligados gravitacionalmente evolucionan hacia sus estados de equilibrio en una escala de tiempo dinámica de$\sim (G \rho)^{-1/2}$, donde$\rho$es su densidad media.

Si asumimos que la Galaxia comenzó con$10^{12}$masas solares en una esfera de radio$10^5$pc, entonces la escala de tiempo dinámica es de mil millones de años.

Si consideramos un objeto en el "borde" de dicho sistema, la gravedad newtoniana y un poco de mecánica rotacional, encontramos que el período orbital acotado más rápido posible también es del orden$(G\rho)^{-1/2}$. El Sol no está en el borde y la densidad promedio dentro de la órbita solar es mucho mayor, por lo que el período orbital puede ser un poco más corto que esto (un factor de cuatro).

Por lo tanto, lo que vemos es exactamente lo que se espera de un$>10$universo de mil millones de años - un sistema dinámico relativamente asentado.

Podría extender este argumento a la escala de tiempo para las principales fusiones de galaxias. La distancia entre las galaxias es del orden de diez veces su tamaño y, por lo tanto, la densidad media de los sistemas de galaxias es 1000 veces menor que la de una galaxia individual. Esto aumenta la escala de tiempo dinámica relevante para$1 \times 1000^{1/2} \sim 30$mil millones de años. Que la Vía Láctea y Andrómeda colisionen unos 17-18 mil millones de años después del Big Bang tampoco es, por lo tanto, un evento inesperado.