¿Por qué no las estrellas Keplerian órbitas?

Question

En un comentario a Rob Jeffries' respuesta a esta pregunta sobre esférica galaxias, Incnis Irme comentó

No debe existir toda la gama de órbitas en un esféricamente simétrica sistema: casi circular, muy excéntrico (pero no elíptica porque galatic órbitas no son Keplerian!)

¿Por qué no las órbitas de las estrellas Keplerian? Se me ocurren un par de razones (pero no sé si son correctas):

• La influencia de la materia oscura
• Las interacciones con el gas y el polvo en los brazos galácticos

Son cualquiera de estas explicaciones correctas?

Answer 1

¿Por qué no las órbitas de las estrellas Keplerian?

La respuesta es simple. Keplerian órbitas se basa en un único punto central de la misa. De que la suposición de falla en cierta medida, incluso en un sistema solar. Falla masiva en una galaxia. Una galaxia no es un punto de masa.

Answer 2

No Keplerian, porque no es una cónica de sección. Incluso no es explicado por Newtoniana de la gravedad. En contraste, Kepler leyes se explican por newtoniana de la gravedad.

El menor orbital de energía de Keplerian órbita es circular. Y las órbitas de las estrellas se observan en aproximadamente circular. Por lo tanto: $$ \frac{mv^2}{r} = \frac{GMm}{r^2} \quad\Longrightarrow\quad v = \sqrt{\frac{GM}{r}} $$

Así, una circular keplerian órbita implicaría dependientes de la velocidad de la distancia de la estrella al centro, proporcional a $r^{-1/2}$. Sin embargo, esto no se observa. La observación parece indicar que existe una cierta "independencia" de la distancia desde el centro. Por lo tanto, las órbitas no son keplerian.

Dado que el gas y el polvo que se observa, entonces este no debe ser el problema. Para solucionar este pequeño problema, una posible solución es postulado $M(r)\propto r$. Ya que esto no se observa, entonces, debe ser que algunos no se observó el tipo de materia, algunos de materia oscura.

Otra solución, es decir la fuerza no es $ F = \frac{GMm}{r^2}$, y luego inventar una fuerza que actúa en este caso como bien: MOND, que usted ha señalado.

Answer 3

Órbitas elípticas son consecuencia directa de la órbita totalmente fuera un esféricamente simétrica de la masa. Incluso si asumimos que una galaxia tiene un esféricamente simétrica distribución de la masa, la cantidad de masa a una distancia radial menor que la de la estrella sería cambiar (suponiendo que alguna excentricidad). Una vez que esto sucede, la órbita no es una elipse.