Почему у звезд нет кеплеровских орбит?

Почему орбиты звезд не должны быть кеплеровскими?

Ответ прост. Кеплеровы орбиты основаны на одной центральной точечной массе. Это предположение в некоторой степени не соответствует действительности даже в Солнечной системе. Это массово терпит неудачу в галактике. Галактика не является точечной массой.

Эллиптические орбиты являются прямым следствием обращения полностью вне сферически симметричной массы. Даже если предположить, что галактика имеет сферически-симметричное распределение массы, количество массы на радиальном расстоянии, меньшем, чем у звезды, будет меняться (при условии некоторого эксцентриситета). Как только это произойдет, орбита перестанет быть эллипсом.

Не кеплеровское , потому что это не коническое сечение. Это даже не объясняется ньютоновской гравитацией . Напротив, законы Кеплера объясняются ньютоновской гравитацией.

Самая низкая орбитальная энергия из кеплеровской орбиты является круговой. А орбиты звезд наблюдают примерно круговыми. Следовательно:

Таким образом, круговая кеплерова орбита будет означать, что скорость зависит от расстояния от звезды до центра, пропорционального$r^{-1/2}$. Однако этого не наблюдается. Наблюдение, по-видимому, указывает на существование некоторой «независимости» от расстояния до центра. Следовательно, орбиты не кеплеровы.

Поскольку наблюдаются газ и пыль , то это не должно быть проблемой. Чтобы решить эту небольшую проблему, одним из возможных решений является постулирование$M(r)\propto r$. Раз это не наблюдается, то должна быть какая-то ненаблюдаемая материя, какая-то темная материя .

Другое решение состоит в том, чтобы сказать, что сила не$F = \frac{GMm}{r^2}$, а затем придумать силу, которая работает и в этом случае: МОНД , которую вы указали.