почему аккреционный диск вращается не как звезды галактик

[Vlad51]

Некоторые процессы в активных ядрах галактик связываются с трением, возникающим в аккреционном диске вращающимся вокруг центральной сверхмассивной черной дыры. Разогрев, ионизация, последующее электромагнитное излучение. При этом трение возникает в следствии кеплеровского вращения диска.
Однако данные наблюдения вращения звезд в галактиках показывают, что звезды вращаются вокруг центра примерно с равными угловыми скоростями не подчиняются кеплеровским законам. Для объяснения этого феномена была выдвинута гипотеза о существовании темной материи.
Почему аккреционный диск должен вращаться иначе? Почему законы вращения звезд будь они связаны с темной материей, или нет, не должны работать в отношении диска из того же звездного вещества?

[Anton_Peplov]

Аккреционный диск вокруг черной дыры в центре Галактики не разрешен, поэтому его радиус неизвестен. Но он точно меньше радиуса Бонди, равного 0,04 парсека. При этом радиус звездного диска Галактики - 15 килопарсек (классическая оценка; вообще говоря, плотность звезд экспоненциально уменьшается с ростом расстояния до центра Галактики, и где проводить границу диска - вопрос вкуса).

Вращение аккреционного диска управляется тяготением черной дыры. Вращение Галактики управляется суммарным тяготением всей Галактики, в котором тяготением черной дыры можно пренебречь из-за ее малой массы.

Вас это не наводит ни на какие размышления?

Vlad51 в сообщении #1686687 писал(а):

При этом трение возникает в следствии кеплеровского вращения диска.

Кстати, не уверен, что вращение аккреционного диска кеплеровское. S-звезды летают вокруг черной дыры действительно по кеплеровским орбитам (вопрос к Вам: почему?), что и дает лучшие наблюдательные ограничения на размер тяготеющего объекта. А вот для аккреционного диска, по-моему, уже существенны эффекты ОТО. Для внутренних областей так точно, они же прямо на черную дыру падают.

[Vlad51]

Почему дело должно быть в соотношении размеров диаметров? Законы движения должны быть одинаковы для всего звездного вещества. Если уж мы видим, что звезды слагающие диск галактики не подчиняются кеплеровским законам - аккреционный диск тем более должен вращаться как единое целое и никакого трения не должно быть. Тем более он не разрешен.

[Anton_Peplov]

Vlad51
Наводящие вопросы:
1. Присутствует ли темная материя в Солнечной системе?
2. Почему планеты обращаются вокруг Солнца по кеплеровским орбитам?
3. В чем разница со звездами в Галактике?

[Vlad51]

Anton_Peplov в сообщении #1686691 писал(а):

Вращение Галактики управляется суммарным тяготением всей Галактики, в котором тяготением черной дыры можно пренебречь из-за ее малой массы.

Так это и послужило основной причиной гипотезы о существовании темной матери, поскольку расчеты показали, что наблюдаемого звездного вещества галактики не достаточно, чтобы обеспечить равенство угловых скоростей звезд галактик. Я не прав?

[Anton_Peplov]

Vlad51
Ответьте на эти вопросы. Считайте это требованием заслуженного участника (кажется, в первый раз пользуюсь этой привилегией).

Anton_Peplov в сообщении #1686699 писал(а):

Наводящие вопросы:
1. Присутствует ли темная материя в Солнечной системе?
2. Почему планеты обращаются вокруг Солнца по кеплеровским орбитам?
3. В чем разница со звездами в Галактике?

[Vlad51]

Anton_Peplov в сообщении #1686699 писал(а):

Vlad51
Наводящие вопросы:
1. Присутствует ли темная материя в Солнечной системе?
2. Почему планеты обращаются вокруг Солнца по кеплеровским орбитам?
3. В чем разница со звездами в Галактике?

1.В СС темной материи не обнаружено.
2. Законы Кеплера следствие законов Ньютона.
3. Ни в чем, в смысле подчинения законам Ньютона. Однако радиусы векторов звезд не заметают равные площади как планеты СС. Кажется 1 закон Кеплера.

-- 20.05.2025, 20:29 --

По поводу S-звезд,что летают однако по кеплеровским орбитам вокруг черной дыры. Почитаю источники. В любом случае за ответ спасибо.

[Anton_Peplov]

Теперь верные ответы.

1. В Солнечной системе темная материя, предположительно, присутствует. Как и всюду в Галактике.

2. Однако суммарная масса темной материи в Солнечной системе так мала по сравнению с массой Солнца, что ее гравитация практически необнаружима. Это следствие того, что темная материя размазана по пространству, а Солнечная система маленькая. Подвесьте на высоте ведро воды и обведите вокруг него сферу радиусом 1 метр. Суммарная масса воздуха в сфере будет много меньше массы ведра. А теперь сферу радиусом 1 км. Порядки величин другие, но качественно аналогия верная.

3. Галактика, в отличие от Солнечной системы - большая. Суммарная масса темной материи в Галактике превосходит массу звезд в несколько раз и оказывает определяющее влияние на движение звезд.

Теперь замените Солнце на черную дыру, а планеты - на аккреционный диск.

[Geen]

Vlad51 в сообщении #1686687 писал(а):

звезды вращаются вокруг центра примерно с равными угловыми скоростями

А откуда Вы это взяли?

[Anton_Peplov]

Да, Geen верно заметил. Кривая вращения Галактики отнюдь не твердотельная. Но она действительно требует введения темной материи, хотя оценки ее количества все время пересматриваются.

[rockclimber]

(Оффтоп)

Anton_Peplov в сообщении #1686706 писал(а):

Подвесьте на высоте ведро воды и обведите вокруг него сферу радиусом 1 метр. Суммарная масса воздуха в сфере будет много меньше массы ведра.

Не много меньше - объем сферы будет около 4 кубометров, а масса воздуха - около 5 кг. Но в целом аналогию это не портит, конечно. Можно еще воду в ведре на осмий заменить

[Anton_Peplov]

(Оффтоп)

rockclimber в сообщении #1686724 писал(а):

Не много меньше - объем сферы будет около 4 кубометров, а масса воздуха - около 5 кг.

Ну да, я забыл умножить на $\pi$. Как любой порядочный астроном, считаю с точностью до порядка:)
(Про любого порядочного - это шутка, конечно. Но такие вещи как масса другой галактики или магнитное поле пульсара действительно трудно оценить точнее чем с точностью до порядка)

[Vlad51]

Anton_Peplov в сообщении #1686706 писал(а):

Теперь замените Солнце на черную дыру, а планеты - на аккреционный диск.

Вы тем самым хотите сказать, что плотность темной материи ближе к центру галактики должна быть выше?

[sergey zhukov]

Vlad51
Ясно же сказано: диск галактики вращается не вокркг компактного центра притяжения, а в поле собственного гравитационного потенциала. Можно представлять, что в центре галактики вообще ничего нет, от этого вращение галактического диска не изменится. Это совсем не то же самое, что вращение аккреционного диска в поле компактного центрального источника притяжения.

Если бы в центре галактики было тело массой в сто раз больше массы диска - вот тогда аналогия с аккреционным диском была бы уместной.

[Vlad51]

Geen в сообщении #1686709 писал(а):

Vlad51 в сообщении #1686687 писал(а):

звезды вращаются вокруг центра примерно с равными угловыми скоростями

А откуда Вы это взяли?

Не как твердое тело конечно. Будем говорить как диск из желе. Угловые скорости ближних звезд должны быть существенно больше, согласно законам Кеплера.