Как рассчитать силу («космическую силу») темной материи внутри галактик?

Давайте сначала посмотрим на наблюдаемую скорость внутри галактик ( источник ):мера скорости в галактике

С левой стороны мы можем видеть скорость небесных тел внутри галактик, полученную только за счет гравитации (гравитация обычно создается черной дырой в центре галактики), с правой стороны мы можем видеть наблюдаемую скорость небесных тел, как относительно расстояния от галактического центра.

В результате силу темной материи (или «космической силы») можно было рассчитать как:

Ф темная материя = м галактика в небесное тело в галактике г г т - г черная дыра, центр галактики

Это жизнеспособный расчет? И если да, то есть ли в сети графики, показывающие эту силу темной материи (или «космической силы») в зависимости от расстояния от галактического центра?

(Примечание: в этой формуле галактике присваивается масса м галактики намного больше, чем масса ее черной дыры. Однако с математической точки зрения можно было бы просто уменьшить г т , так и с небесным телом, блуждающим от центра к окраинам галактики, г т уменьшится, следовательно, скорость времени возрастет. Я сомневаюсь, что это правда, потому что это изменило бы основное определение скорости. в небесное тело внутри галактики, а также и вводить всевозможные нелогичные противоречия, но в математике все возможно, как мы знаем из теории относительности...)

Приложение:

  • м галактика в небесное тело в галактике г г т [ к г · м с 2 ] = наблюдаемая сила (показана на рисунке справа)
  • г черная дыра, центр галактики [ к г · м с 2 ] , сила, вызванная гравитацией черной дыры (показана на рисунке слева)
  • Ф темная материя [ к г · м с 2 ] , сила темной материи вплоть до точки в пространстве
Пожалуйста, объясните свои обозначения. Что Ф темная материя , г т и г черная дыра иметь в виду ? Не зная, что означают ваши термины, неясно даже, правильна ли ваша формула по размерам.
м в г / г т это сила, которая, как предполагается, вызвана темной материей вплоть до точки внутри галактики (показанной на правом рисунке). г б л а с к час о л е это сила, вызванная гравитацией черной дыры (показана на левом рисунке). Ф г а р к м а т т е р в чем разница...
Надеюсь, это дополнение прояснит ситуацию...
«Обратите внимание, что гравитация обычно исходит от черной дыры в центре галактики)». Нет, это не так.
@Rob: Изменил некоторые обозначения, думаю, теперь все ясно.

Ответы (1)

Ваше уравнение, кажется, пытается выразить гравитационный вклад темной материи как разницу между наблюдаемой гравитационной силой звезды на заданном расстоянии от центра галактики и теоретической гравитационной силой, основанной на звездах, которые можно увидеть в галактика.

Это примерно то, что показывают кривые скорость/расстояние. Разницу между наблюдаемой и теоретической гравитационной силой можно определить по скорости вращения на заданном расстоянии, потому что центростремительная сила, необходимая для удержания звезды на галактической орбите со скоростью в и радиус р пропорциональна в 2 р .

Сверхмассивная черная дыра, которая, как мы полагаем, находится в центре большинства галактик, вносит лишь очень небольшой вклад в гравитационное притяжение галактики в целом. Типичная масса такой черной дыры составляет около 1 % массы звезд в галактике или вокруг 0,1 % общей массы галактики, включая темную материю.

Из-за его сложности я разделил этот вопрос на части, вот первая часть, обрабатывающая «только» г б л а с к час о л е : физика.stackexchange.com/questions /584522/…