Hangi mekanizma güneş sisteminin galaktik düzlem yörüngesinde salınımlara neden olur?

Yakın tarihli bir makalede ( burada haber bülteni ) Lisa Randall ve Matthew Reece, galaktik düzlemle çakışan bir karanlık madde diskinin, güneş sisteminin galaktik düzlemden salınımlarıyla birlikte, kitlesel yok oluşlardaki 35 milyon yıllık periyodikliği açıklayabileceğini öne sürüyorlar. Güneş sisteminin her 35 milyon yılda bir bu karanlık madde diskinden galaktik düzlemden geçmesini, Oort bulutundaki bedenleri bozmasını ve bazılarının Dünya ile çarpışmasına neden olmasını öneriyorlar. Haber bülteninden önerilen döngülerin bir görüntüsü aşağıdadır.

Sorum şu: Galaktik düzlem hakkındaki bu 35 milyon yıllık salınımdan hangi mekanizma sorumlu? Güneşe eşlik eden bir beden var mı? Galaksimizin kollarından birinin etrafında dönüyor muyuz? Bu iyi bilinen bir fenomen mi yoksa karanlık madde diskinin yanı sıra 35 milyon yıllık salınım mı öneriyorlar?

Galaktik düzleme dik salınımların nedeni , Samanyolu'ndaki küresel olmayan kütle dağılımının (bir düzlem Kepler elips için gerekli) yerçekimidir . Basitleştirilmiş, yoğun bir galaktik düzlem var. Yoğunluk tam olarak bilinmemektedir; bu nedenle kesin salınım periyodu hakkında bazı belirsizlikler (birkaç milyon yıl) vardır. Ayrıntılar bu makaleye bakınız , alt bölüm 3.3.

Kitlesel yokolmaların bu salınımla korelasyonu fikri yeni değildir, muhtemelen 1970 ya da daha erken dönemlere dayanmaktadır.

"Dış güneş enerjisi sistemi büyük bir gaz devi gezegeni ya da küçük bir yıldız içermiyor", bu basın bültenine bakın .

Muhtemelen bir sarmal kolun etrafında dönmüyoruz.

Karanlık madde diski bir hipotez, araştırılması gereken bir fikir. Genellikle bu tür hipotezlerin sadece küçük bir kısmı kesin olarak daha sonra teyit edilebilir, çoğu bir süre sonra dışlanabilir, bazıları çözülmeden kalır, bazıları gözlemleri eşleştirmek için rafine edilebilir.

Son zamanlarda Physics SE'ye bunun için bir cevap gönderdim, ancak başka bir Astronomi SE cevabından da bu konuda bir sorgu aldım, bu yüzden bunu tamamlanmak için buraya ekliyorum.

$\rho(|z|)$$|z|$

$z=0$$\rho$$z=0$$g=0$$z$

Bu, Güneş'in yörüngesini, burada tedavi ettiğim bir radyal / teğet yörüngeye ve dikey bir harekete dönüştürüyor.

$\rho(z)$$z=0$$\rho_0$

Güneş yakınlarındaki diskin yoğunluğunun kübik parsek başına 0,076 güneş kütlesi olduğu tahmin edilmektedir ( Creze ve ark. 1998 ). Bu değeri kullanarak, bir olsun yaklaşık tahmin salınım periyodunu yukarı ve 95 milyon yıl disk düzlemi boyunca aşağı. Bu, yapılan yaklaşımlar dikkate alındığında 70 milyon yıllık kabul edilen değere oldukça yakındır.

Sorduğunuz soru bağlamında, yukarıda bahsettiğim kütle yoğunluğunun aslında türetilen güneş mahalle yıldızların konumlarını ve hareketlerinden. Referans verdiğim makale tartıştıkça, elde ettikleri değer yıldızları sayarak ve gaz ve tozun katkılarını ekleyerek elde edilen değere yakındır. Aslında bu ölçümlerden diskte karanlık madde için çok az kanıt var .

Bu sonuç, görünür kütlenin 10 katı, ancak kabaca küresel olarak simetrik olan ve Samanyolu rotasyon eğrisini oluşturan bir karanlık madde dağılımı fikriyle tamamen tutarlıdır . Bu karanlık maddenin çoğu diskte değil.

Son olarak, resim tam olarak doğru değil. Güneş, Galaktik merkez çevresindeki her yörünge için sadece yaklaşık 3 dikey salınım gerçekleştirir.

Yerçekimi. Özellikle, diskteki yıldız kütlesinin yerçekimi.

Diskin üzerinde yukarı doğru hareket ettikçe yavaşlıyoruz. Dikey yer değiştirmenin genliği yaklaşık 70Pc'dir veya yaklaşık 66 milyon yıl boyunca yaklaşık 110'dur, 110'dur.

Buna ek olarak, yaklaşık 170 milyon yıllık bir süre boyunca perigalaktikondan (8.130PC, 26.100LY) apogalaktikon'a (yaklaşık 9.040Pc 29.500) ve geriye doğru hareket ediyoruz.

Bu, değişen yörünge yarıçapında bulunan değişen kütle miktarı nedeniyle olur. Mevcut dikey konum medyan düzlemin 17 katı üstünde ve son 3 milyon yıl önce kesişiyor.

Merkezden yaklaşık 26.540'lıyız ve yaklaşık 15 milyon yılda perigalaktikona ulaşacağız.

Sol için mevcut hız 255.2 ± 5.1 km / s'dir. Yerel Dinlenme Standardı (mahalledeki yıldızların ortalama hızı) ile ilgili olarak, hızımızın 3 vektörü vardır. İçe 7.01 ± 0.20 km / s, yukarı 4.95 ± 0.09km / s ve dönüş (merkez etrafında saat yönünde) 10.13 ± 0.12km / s.

Not: verilerim çeşitli kaynaklardan gelir ve tamamen doğru olmayabilir.

Buna ek olarak, Sol'un hızının genel yönü Vega'ya doğru değil. Sgr A * RA'nın sağ yükselişi 17h 45m 40.0409s ve Eğim −29 ° 0 ′ 28.118 ″ konumu göz önüne alındığında, hareket diskin etrafında 90 ° veya Sgr A * konumunun 6 saat ötesinde, yaklaşık 23 saat 45m RA, düzlemde galaksinin yaklaşık 55 ° Sapması. Caph'un (β Cassiopeia) yaklaşık 25m RA doğusunda ve 4 ° güneyinde.

Bu salınım çok önemsizdir. Galaktik yerdeki salınım genliği Maks. Güneş ise 240 Milyon LY'lik bir sürede bir galaktik rotasyonda yaklaşık 3 salınım yapar. Bu, galaktik düzlemde 40 MLY seyahat ederken, güneşin maksimum genliğe ulaştığı anlamına gelir. Sinüzoidal yolun galaktik düzlemle yaptığı açıyı hesaplarsanız, ters Tan (105LY / 40MLY) = 0.016 dereceye gelir. Bu hiçbir şey !!

Tamam, Samanyolu diskinin yerçekiminin yıldızları çevreleyen-galaktik yörüngesinden geçerken yukarı ve aşağı çekmesi çok mantıklı. Ancak bu, ESO'nun Çok Büyük Teleskopundaki FLAMES-GIRAFFE spektrografını ve Las Campanas Gözlemevi'ndeki IMACS spektrografisini kullanarak en yakın yıldızların son 3-D gözlemlerinin neden Galaktik'in etrafında dönen yıldızların hareketlerinde belirli bir dalga yapısı gösterdiğini açıklamıyor uçak. Başka bir deyişle, diskteki yıldızların çoğu, sanki bir CURRENT üzerinde aşağı yukarı sallanıyormuş gibi birbirlerini bir zincir veya trende takip ediyor. Bu, kesinlikle bir akım üzerinde salınım yaptığı anlamına gelir. Ve bu 1978'de tahmin edildi!

Güneşimiz heliosferdeki ekvatoral düzlem boyunca uzanan manyetik bir alan üretir. Bu alan Güneş Sistemi boyunca “Gezegenlerarası Manyetik Alan” olarak adlandırılır. 1965 yılında John M., Wilcox ve Norman F. Ness, Güneş'in dönen manyetik alanının gezegenler arası ortamın plazmasında sürekli dalgalar ürettiğini gösteren “Heliospheric Current Sheet” bulgularını yayınladılar.

Bu dalgalar bir “Parker Spiral” oluşturur ve elektromanyetik akım olarak tanımlanır, ancak aynı zamanda gezegenlerin Güneş'in yörüngesinde yukarı ve aşağı salınımlarına neden olan mekanik dalgalardır. 1978'de Hannes Alfven ve Per Carlqvist, Galaxy'nin simetri düzleminde 10 ^ 17 ila 10 ^ 19 amper elektrik akımı taşıyan benzer bir “Galaktik Akım Sayfası” olduğunu önermişlerdir.

Tamam? Bu, Samanyolu yıldızlarının salınımının gizemini hemen hemen çözüyor. Ama buradaki problem şu ki (ahem, öksürük öksürüğü) GÜNEŞ SİSTEMİMİZ SÜT YOLUNUN PARÇASI DEĞİLDİR. 1994'te aslında Samanyolu'nun 500 milyon yıllık bir POLAR ORBİT'te bulunan Yay Cüce Eliptik Gökadasının veya kısaca Sag-DEG'nin bir parçası olduğumuz keşfedildi.

Solar Apeks'imizin neden Vega yakınlarında olduğunu söylediklerini hiç merak ettiniz, ancak Vega bizlere doğru neredeyse iki kat daha hızlı ilerliyor ??? Peki, 80'lerin sonunda Samanyolu'nun etrafında dönen yıldızların neredeyse hepsinin bizim konumumuza "yağmur yağıyor" olduğu anlaşıldı. Bu sadece Güneş Sistemimizin Samanyolu'nun dışına doğru hareket ettiği anlamına gelebilir. Sizi bilgilendirdiğimiz için üzgünüm, ancak Samanyolu yıldızları 250 milyon yıllık yörüngesinde yukarı ve aşağı salınıyor olsa da, bu dansın parçası değiliz. Kendi yolumuz bizi apogalacticon'da muhteşem bir manzara ile galaksinin üstüne çıkaracak ve sonra tekrar geri dönecek.