Pourquoi les galaxies ont-elles des bras?

Il y a quelques années, j'ai commencé à jouer à un jeu appelé Kerbal Space Program (KSP) et ma compréhension du fonctionnement réel des orbites a considérablement augmenté. À cause de KSP, je regardais l'image d'une galaxie avec ses bras en spirale et quelque chose m'a paru très étrange. Les étoiles plus proches devraient orbiter le centre de la galaxie plus rapidement que les étoiles plus loin et cela maculerait ces bandes d'étoiles jusqu'à ce qu'elles ne soient plus reconnaissables. Quelque chose de bizarre se passe ici!

Alors pourquoi les galaxies ont-elles des bras? Qu'est-ce qui rassemble ces stars comme ça?

J'ai remarqué que le centre des galaxies est tout étalé et bulbeux comme je pense que le reste devrait ressembler. Et si toute cette masse tournant autour d'un centre commun déforme l'espace autour de lui, comme l'eau qui s'écoule dans votre évier, et cette déformation est ce qui attrape la matière / les étoiles dans les couloirs.

orbit galaxy

— Hal Clark
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Bienvenue à l'échange de piles d'astronomie et bonne première question! C'était en fait un problème non résolu en astronomie pendant très longtemps, donc vous n'êtes pas seul à vous le demander.

— zephyr

Je pense que je me souviens avoir lu quelque chose il y a longtemps que la réponse réside dans l'interaction avec la matière noire et / ou l'énergie noire. Je peux me tromper. Comme vous, je suis très vert en matière d'astronomie et d'astrophysique. Je suis juste un profane occasionnel avec une curiosité naturelle. Je n'ai même pas joué à KSP (même si j'ai vu quelques vidéos KSP sur YouTube dans le passé). Je suis sûr que quelqu'un de plus intelligent que moi ici peut expliquer cela ou me démystifier. Ils pourraient même jeter une de ces équations cool et ridiculement complexes, vous ou moi n'aurons aucune idée de ce que cela signifie.

— iMerchant

Copie possible de Pourquoi les images de la Voie lactée ressemblent-elles à une spirale?

— James K

@zephyr merci pour le point.En faisant des recherches, il me semble que pour qu'une orbite keplerienne fonctionne car je supposais que toutes les étoiles de la galaxie devraient être dans la sphère d'influence du trou arrière super massif, ce qu'elles ne sont pas. Alors oui, cette hypothèse était le plus gros problème. Je vais devoir dépasser cette ligne de pensée.

— Hal Clark

Question similaire avec une belle réponse ici: astronomy.stackexchange.com/questions/6232/…

— userLTK

L'explication habituelle des bras en spirale implique des ondes de densité . Un mouvement non uniforme conduit à une accumulation de matière alternée (accélérant la formation d'étoiles) et à sa dispersion. Comme les voitures sur une route encombrée, les étoiles se déplacent dans les régions de densité plus ou moins élevée au fil du temps. Le maculage de rotation que vous prévoyez est connu sous le nom de «problème d'enroulement». Cet article de Scientific American propose trois explications d'astronomes professionnels.

— Mike G
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J'ai trouvé cet article très très intéressant. Merci pour le post. Je ne savais pas que j'étais par hasard tombé sur l'un des sujets d'actualité les plus intéressants de l'astronomie.

— Hal Clark

C'est vraiment juste du gaz qui s'emballe, n'est-ce pas? Ce que nous voyons, ce sont les jeunes grandes étoiles qui s'y forment. La plupart d'entre eux deviennent supernova et disparaissent avant de quitter les régions à haute densité dans les bras. Les petites étoiles, qui sont invisibles, sont uniformément réparties dans le disque galactique, non concentrées dans les bras. Droite?

— LocalFluff

@LocalFluff - Non, il y a aussi des ondes de densité dans la population générale des étoiles plus anciennes, bien qu'elles ne soient pas aussi fortes que les bras spiraux à gaz.

— Peter Erwin