Curva de rotación de la galaxia y materia oscura.

Question

Estoy leyendo "La Esencial Perspectiva Cósmica" por Jeffrey O. Bennett, Megan O. Donahue, Nicolás Schneider, Marca Voit. En el Capítulo 14, se establece que una evidencia de la presencia de materia oscura en nuestra galaxia es que la rotación de la curva no coincide con el obtenido a partir de cálculos. En el cálculo, se utiliza la siguiente fórmula $$M_r=\frac{rv^2}{G}$$ donde $M_r$ es la masa dentro de un radio de $r$ desde el centro galáctico.

Mi entendimiento es que la ecuación anterior es resultado de la concha teorema. Pero sabemos que shell teorema se aplica a esféricamente simétrica distribución de la masa solo, y la mayoría de las galaxias son los discos. Entonces, ¿por qué aun así, podemos hacer esto?

Answer 1

Hay dos puntos aquí. En primer lugar, la masa es más esférica distribuidos de lo que cabría esperar a partir de imágenes. Hay algo así como 5 veces la cantidad de materia oscura como materia bariónica, por lo que incluso si toda la materia bariónica es en una disco, la materia oscura del halo será esférico y este va a dominar el potencial.

Segundo, en la práctica, que no en el hecho de hacer la hipótesis de esfericidad a la conclusión que hay que faltar a misa. Usted puede mirar las estrellas en una galaxia y modelo de su disco en forma de potencial y, a continuación, pedir lo que las velocidades de las cosas debe tener. Usted obtener la respuesta incorrecta como una función de la radio en el plano del disco. Por otra parte, se encuentra que las velocidades orbitales son más o menos esféricamente simétrica en la región alrededor de una galaxia, dando más evidencia de que la materia que vemos no puede ser toda la historia. Por ejemplo, esto fue hecho para los objetos que orbitan alrededor de nuestra galaxia en este documento.