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Scienza

Le galassie a spirale sono sulla loro ultima tappa della vita?

Bentornati ad un'altra sorprendente edizione delle domande di cultura generale!

Questa volta abbiamo cercato una curiosità scientifica:

Ciao gente,

È questa la fase finale della vita di una galassia poiché il buco nero è diventato abbastanza grande da trascinare ogni stella al centro della galxay creando un vortice di luce?

Se è così, le galassie che hanno una forma a disco/cintura uniforme sarebbero di mezza età poiché il buco nero ne ha abbastanza forza a tenere le stelle vicine ma non su una traiettoria verso l'interno?

Le giovani galassie sarebbero ammassi di stelle dove il buco nero non ha abbastanza forza e tempo per modellarlo in un disco?

Tutte le galassie ruotano nella stessa direzione? Lo chiedo solo perché se metà delle galassie visibili ruotasse in una direzione e l'altra metà in un'altra, ciò indicherebbe che l'universo ha emisferi.

Ed ecco le risposte degli esperti:

No, il buco nero centrale è sostanzialmente irrilevante. È una frazione così piccola della massa di una galassia che se la rimuovessi, le orbite di tutte le stelle tranne quelle più centrali rimarrebbero sostanzialmente invariate.

I motivi a spirale sono fondamentalmente prodotti da rotazione differenziale . Le stelle vicino al centro della galassia impiegano meno tempo per orbitare rispetto alle stelle più lontane. Quindi qualsiasi caratteristica della galassia verrà contorta , poiché le parti interne completano più orbite delle parti esterne.

Questo vale anche per onde. Se hai un gran numero di stelle in una galassia, iniziano a comportarsi quasi come un fluido e puoi ottenere onde di movimento attraverso di loro, un po'come le onde sonore. In una galassia a disco rotante, queste onde tenderanno a formare una forma a spirale, a causa della rotazione differenziale sopra menzionato. Le galassie interagiscono spesso l'una con l'altra – passando l'una vicino all'altra, fondendosi l'una con l'altra, ecc. – e queste interazioni possono innescare increspature nelle galassie, che causano questi schemi a spirale.

In termini di “età”, le galassie iniziano effettivamente come galassie a spirale/disco e si trasformano in ellittiche solo nel tempo. Le galassie si formano dal gas e il gas non può intersecarsi in un'orbita: le particelle di gas si scontrano l'una con l'altra. Queste collisioni fanno sì che il gas trasferisca energia cinetica (cioè movimento) in calore, che viene poi disperso fuori dalla galassia per radiazione. Le particelle di gas continuano a perdere energia finché non si stabilizzano in una configurazione in cui non si scontrano più (ma mantengono comunque il momento angolare), e questo è un disco. Le stelle quindi si formano dal disco di gas e ottieni un disco di stelle.

Ma le stelle non sono costrette a rimani in un disco. Sono solo in un disco perché è lì che hanno iniziato. Le stelle non si scontrano solo con le particelle di gas, quindi se le stelle orbitano in ogni sorta di direzioni casuali, avresti una galassia ellittica, e sarebbe stabile e fine. E ciò che accade nel tempo è che le interazioni tra stelle e galassie possono suscitare le stelle e farle avere orbite leggermente più casuali. Nel tempo, il disco di stelle diventa più spesso, poiché le stelle ottengono movimenti più casuali. Se il disco diventa abbastanza spesso – forse provocato da una grande fusione con una grande galassia – in pratica non è più un disco, ed è ora una galassia ellittica.

Le galassie hanno orientamenti fondamentalmente casuali, ruotano tutte in direzioni diverse.

Astrokiwi

Questa potrebbe non essere un'opinione popolare qui, ma non sappiamo davvero come le galassie siano tenute insieme. La “saggezza convenzionale” è che la materia oscura li tiene insieme, ma lo scenario più probabile è che la nostra comprensione della gravità sia scarsa/incompleta. Anche allora, sembrerebbe che l'influenza dei buchi neri sull'integrità strutturale di una galassia sia sopravvalutata.

cynical_gramps

Credo che il buco nero al centro delle galassie abbia raggiunto un equilibrio con tutti gli elementi che ruotano intorno loro, altrimenti li avrebbero già consumati tutti. I buchi neri non hanno più massa delle stelle che hanno sostituito. Ad esempio, se la nostra stella diventasse un buco nero domani, tutti i nostri pianeti continuerebbero semplicemente a fare esattamente quello che stanno facendo adesso, orbitando esattamente allo stesso modo.

Ora ci sono tonnellate di cose che il sole distruggerebbe prima di collassare in un buco nero. La nostra stella non ha la massa necessaria per raggiungere lo stato di buco nero, ma se lo facesse, distruggerebbe tutto su Marte sulla sua strada a causa della sua trasformazione in supernova. Anche allora, la sua massa non cambierebbe, solo la sua energia.

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