Login lub e-mail Hasło   

Nieokiełznana grawitacja

Obserwacje gwiazd przy pomocy coraz precyzyjniejszych instrumentów pozwalają na odkrywanie obiektów kosmicznych które stwarzają poważne problemy z wyjaśnieniem ich zachowań.
Wyświetlenia: 570 Zamieszczono 30/01/2016

Obserwacje gwiazd przy pomocy coraz precyzyjniejszych instrumentów pozwalają na odkrywanie obiektów kosmicznych które stwarzają poważne problemy z wyjaśnieniem ich zachowań, zarówno pod względem ilościowym jak i jakościowym. Niedawno w naszej galaktyce odkryto nową klasę superszybkich gwiazd (z ang. hypervelocity star, HVS), które poruszają się z prędkościami rzędu 1,5 miliona km/h co daje 416 km/s, gdy prędkości orbitalne gwiazd są rzędu 250 ko/s.

źródło; http://www.popsci.com/article/technology/why-are-these-stars-fleeing-milky-way?dom=PSC&loc=recent&lnk=1&con=why-are-these-stars-fleeing-the-milky-way

Wcześniej sądzono że tego typu gwiazdy doznają przyspieszenia na skutek przechwycenia bliźniaczej gwiazdy z układu podwójnego przez czarną dziurę, ale takie zdarzenie jest możliwe tylko w centrum galaktyki. Dokładne wyznaczenie trojektori ruchu gwiazd HVS (widoczne na zdjęciu) wyraźnie wskazują za miejsce doznanego przyspieszenia, obrzeża galaktyki. Z równości przyspieszenia odśrodkowego z przyspieszeniem grawitacyjnym g, gdzie V ² / r = g wynika że jeżeli prędkość wzrośnie 416 km/s / 250 ko/s.=1,664 razy to przyspieszenie musi wzrosnąć 1,664 ² =2,768 razy. Jaki mechanizm powoduje kolejną zmianę przyspieszenia na krańcach galaktyki? W artykule „Efekt Allaisa i ciemna materia ‘’przy pomocy grawitacyjnego efektu Dopplera można wyjaśnić płaskość krzywej rotacji bez konieczności powoływania hipotetycznej ciemnej materii. Dla przypomnienia do obliczeń z grawitacyjnego efektu Dopplera wynikają trzy równania.
1,Zmiana przyspieszenia grawitacyjnego przy oddalaniu .      Δg= g (V/c+2(V/c) ² ) /(1+V/c)
2,Zmiana przyspieszenia grawitacyjnego przy przybliżaniu . . Δg= g (-V/c+2(V/c) ² ) /(1-V/c)
3,Różnica tych przyspieszeń dla V<c/2     Δg=2g(V/c) ² / (1+(V/c) ²
Przyjąłem tam bardzo uproszczony model galaktyki w celu oszacowania liczby gwiazd biorących udział w zaćmieniach jej jądra zwiększając oddziaływanie grawitacyjne sumaryczne pięciokrotnie (jasna materia to około 20%). Zakładam że względna prędkość ma wartość średnią i stałą która wynosi V=20km/s. Jest równa prędkości sąsiednich gwiazd od Słońca.
g(1+2(V/c)^2) ^N=5g
N= ln(5) / ln(1+2(V/c)^2 =1,81E 8
Jeżeli założymy równie uproszczony model Drogi Mlecznej to może się wydarzyć taka konfiguracja ciągu sąsiednich gwiazd których wzajemne odległości będą rosły z prędkością V. Ta prędkość jest zmienna i zależy głównie od promienia orbity ale dla uproszczenia obliczeń przyjmuję prędkość mijania gwiazd w pobliżu Słońca, V=20 km/s. Nie trudno zgadnąć że ten ciąg gwiazd przyjmie kształt spirali i chyba innej możliwości niema. Ten ruch gwiazd powodujący wzajemne oddalanie, na skutek grawitacyjnego efektu Dopplera wywoła kolejny przyrost przyspieszenia grawitacyjnego z równania 1.
Δg= g(1+ (V/c+2(V/c) ² ) /(1+V/c))^N=2,768 g
Wykonując proste obliczenia dostajemy N=15278 gwiazd Przy promieniu galaktyki równym 50 000 lat świetlnych oraz zakładając średnią odległość gwiazd równą 4 lata świetlne to liczba gwiazd w ciągu wyniesie 12500, Należałoby tu uwzględnić fakt że krzywa spiralna (widoczne na zdjęciu) jest około trzy razy dłuższa od promienia, co w istotny sposób wydłuża ten ciąg Trudno określić jak często gwiazdy przyjmują taką konfigurację, niemniej na dzień dzisiejszy tego typu gwiazd odkryto już 20 i pewnie na tym nie koniec. Jako dowód na potwierdzenie powyższych rozważań można uznać fakt że pomiary prędkości rotacji  wielu galaktyk dają na obrzeżach wynik maksymalny.
Dynamika ruchu gwiazd w galaktykach jest niezwykle skomplikowanym procesem którego nie są w stanie opisać formuły choćby najbardziej złożone, dlatego należałoby stworzyć symulację komputerową która, być może ściśle zweryfikowałaby powyższe, bardzo przybliżone rozważania.

Iwanowski Krzysztof

Podobne artykuły


10
komentarze: 173 | wyświetlenia: 930
8
komentarze: 0 | wyświetlenia: 878
7
komentarze: 29 | wyświetlenia: 636
6
komentarze: 81 | wyświetlenia: 1388
6
komentarze: 2 | wyświetlenia: 795
5
komentarze: 47 | wyświetlenia: 1114
5
komentarze: 22 | wyświetlenia: 253
124
komentarze: 52 | wyświetlenia: 142576
119
komentarze: 23 | wyświetlenia: 243819
 
Autor
Artykuł

Powiązane tematy





  nse,  02/02/2016

https://pl.wikipedia.org/wiki/(...)opplera ciekawi minie jak jest mierzony efekt Dopplera w przypadku fali grawitacyjnej , czy to tylko założenie teoretyczne ??

Jeżeli jakaś masa ( np sonda Pionier 10) oddala się względem dużej masy (np Słońca) ze znaczną prędkością radialną V to grawitacja odbierana przez poruszającą się,tą masę, na skutek grawitacyjnego efektu Dopplera powiększy się, g (1+(V/c+2 V/c^2)/(1+V/c))) co spowoduje jej zwalnianie co zostało zarejestrowane przez NASA. Zdecydowana większość obiektów w kosmosie porusza się po orbitach eliptycznyc ...  wyświetl więcej

  nse,  08/02/2016

@krzysztof iwanowski: Dla mnie efekt Dopplera opiera się na uchybie częstotliwości fali emitowanej przez śledzony obiekt pod wpływem prędkości przybliżania lub oddalania się śledzonego obiektu od obserwatora, a śledzenie zmian oddziaływania grawitacyjnego pomiędzy śledzonym obiektem, a słońcem to nieco inna koncepcja ...

  nse,  09/02/2016

@krzysztof iwanowski: Inaczej się kształtuje trajektoria ruchu księżyca względem ziemi, kiedy się ma do czynienia z bezpośrednim "splotem grawitacyjnym" 2 obiektów, w sytuacji której oddziaływanie grawitacyjne pozostałych planet znajdujących się w kosmosie, zajmuje margines pomijalności . Znacznie trudniej jest śledzić i przewidywać trajektorie lotów komet w przestrzeni kosmicznej, a w takim przypadku formuła g (1+(V/c+2 V/c^2)/(1+V/c))) to zbyt daleko idące uproszczenie ;)



Dodaj swoją opinię
W trosce o jakość komentarzy wymagamy od użytkowników, aby zalogowali się przed dodaniem komentarza. Jeżeli nie posiadasz jeszcze swojego konta, zarejestruj się. To tylko chwila, a uzyskasz dostęp do dodatkowych możliwości!
 

© 2005-2018 grupa EIOBA. Wrocław, Polska