Почему материя собирается в виде дисков вокруг массивных объектов? [дубликат]

Почему диски, подобные кольцам Сатурна и спиральной форме нашей галактики, формируются вокруг массивных объектов, а не просто (сферическое?) облако материи?

@Qmechanic: я не нашел ответа на этот конкретный вопрос ни в одной из ссылок, которые вы дали.
Я думаю, что это лучшее объяснение youtube.com/watch?v=tmNXKqeUtJM

Ответы (1)

В отсутствие углового момента материал мог бы следовать радиальным траекториям аккреции (из-за их взаимного гравитационного притяжения) и, таким образом, иметь сферически-симметричное распределение.

По многим причинам (см. связанные вопросы справа) материал «околообъекта» действительно имеет угловой момент, который должен сохраняться. В системе отсчета, вращающейся в одном направлении, это оказывает дополнительную центробежную поддержку материалу против силы тяжести. Таким образом, хотя возможен гравитационный коллапс вдоль оси вращения, перпендикулярно этой оси материал может поддерживаться до тех пор, пока он каким-то образом не потеряет свой угловой момент. Материал найдет равновесную орбиту, и только потеряв угловой момент ( л р 1 / 2 ) может ли он упасть дальше.

Таким образом, материал с угловым моментом, но сравнительно гораздо меньшей внутренней опорой вдоль оси вращения (например, с небольшим разбросом давления или скорости) будет иметь тенденцию образовывать сплющенный диск.

Но как этот момент импульса центрального тела передается гравитирующим? Гравитация не может этого объяснить, поскольку это сила, действующая по прямой линии между двумя телами, а значит, не имеющая тангенциальной составляющей.
Я не уверен, о чем вы думаете. Никакой передачи углового момента от центрального тела быть не должно. Центральное тело может иметь нулевой угловой момент, и вы получите тот же результат. Именно частицы/газ в диске имеют угловой момент.
Однако, если есть передача углового момента (например, через связь с магнитными полями или через намагниченный ветер), то это просто добавляет к угловому моменту, который имеет материал диска, усиливая механизм, который я описал выше.
Видимо я вас неправильно понял. Хорошо, что такое вращающаяся система отсчета в вашем описании выше? Что вращается вокруг чего?
Я имею в виду совместное вращение с материалом. В этой системе отсчета на объекты действуют неинерционные силы - центробежная сила (и сила Кориолиса, которая здесь не столь важна).
Хорошо, под «околообъектом» вы подразумеваете все частицы/тела, взятые вместе? В ссылках справа я не нашел, почему у них должен быть такой момент импульса - вот такой: physics.stackexchange.com/a/12142/43402 , который объясняет спины отдельных тел, но не их момент импульса вокруг общего центра (также см. мой комментарий к другому ответу на этот вопрос).
Даже если вы зачерпнете случайный объем турбулентной межзвездной среды, он будет иметь чистый угловой момент.