Насколько сильна сила между Солнцем и центром Млечного Пути?

Я знаю, что Солнце вращается вокруг Млечного Пути, но насколько сильна сила притяжения между ними (например, каков порядок величины в ньютонах)?

Ответы (1)

Галактические орбиты не кеплеровы: нет ни одного массивного центра, гравитация которого притягивает Солнце, а весь диск и гало темной материи, окружающее галактику. Мы не можем использовать закон обратных квадратов для расчета силы гравитации, не зная распределения массы в галактике.

Тем не менее, орбита Солнца примерно круговая, поэтому мы можем использовать кинематику, чтобы получить некоторое представление о задействованных силах: Для кругового движения а знак равно в 2 р . Скорость Солнца составляет около 225 000 м/с , а мы находимся в радиусе около 2,5–20 м от центра. Приведенная выше формула дает очень небольшое центростремительное ускорение 2e-10 м/с².

Однако Солнце довольно массивное, 2e30 кг, поэтому, используя Ф знак равно м а , сила на Солнце порядка 4e20 Н. Это примерно 0,01 силы, действующей на Землю со стороны Солнца. (3.6e22 Н)

Просто из интереса: если мы смоделируем галактику как диск с одинаковой плотностью на заданном радиусе (но меняющейся в зависимости от радиуса), будет ли распределение массы внутри солнечной орбиты применительно к г М м р 2 приблизиться к оценке в вашей формулировке?
Вы определенно можете использовать закон обратных квадратов для расчета силы тяжести. Это немного сложнее, чем стандартная кеплеровская система, но это можно сделать. Вам просто нужно вычислить всю массу внутри орбиты Солнца, что требует некоторого интегрирования. Если бы вы не могли этого сделать, симуляции галактической динамики с помощью N тел не работали бы, поскольку в основном это то, чем они занимаются.
Это правда, но, как вы говорите, вам нужно знать распределение массы внутри и (поскольку галактика не является сферически симметричной) вне орбиты Солнца. С другой стороны, описанный выше кинематический подход дает решение без исчисления, динамику n тел. Я отредактирую, чтобы уточнить.
@CarlWitthoft Если суммировать то, что вы видите, то нет. Вот почему нужна темная материя. Я полагаю, что скорость Солнца была бы порядка 2/3 скорости, которую он имеет только с учетом запаса барионной материи. Этот дефицит, конечно, становится гораздо более серьезным при больших галактоцентрических радиусах.
Насколько сильна сила между Солнцем и центром Млечного Пути?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v