Jaki mechanizm powoduje oscylacje orbity Układu Słonecznego wokół płaszczyzny galaktycznej?

W niedawnym artykule ( informacja prasowa tutaj ) Lisa Randall i Matthew Reece proponują, aby dysk ciemnej materii zbiegający się z płaszczyzną galaktyczną wraz z oscylacjami Układu Słonecznego w płaszczyźnie galaktycznej mógł wyjaśnić okres 35 milionów lat okresowej masowej zagłady. Sugerują, że Układ Słoneczny przechodzi przez ten dysk ciemnej materii w płaszczyźnie galaktycznej co 35 milionów lat, zaburzając ciała w chmurze Oort i powodując zderzenie części z Ziemią. Obraz proponowanych cykli z komunikatu prasowego znajduje się poniżej.

Moje pytanie brzmi: jaki mechanizm jest odpowiedzialny za tę 35-milionową oscylację wokół płaszczyzny galaktycznej? Czy istnieje słońce towarzyszące ciału? Czy krążymy wokół jednego z ramion naszej galaktyki? Czy to dobrze znane zjawisko, czy też proponują oscylację 35 milionów lat, a także dysk ciemnej materii?

Przyczyną oscylacji prostopadłych do płaszczyzny galaktycznej jest grawitacja niesferycznego rozkładu masy (potrzebnego do płaskiej elipsy Keplera ) w Drodze Mlecznej. Uproszczony, istnieje gęsta płaszczyzna galaktyczna. Gęstość nie jest dokładnie znana; dlatego istnieje pewna niepewność (kilka milionów lat) co do dokładnego okresu oscylacji. Szczegóły znajdują się w tym artykule , podsekcja 3.3.

Pomysł korelacji masowego wymierania z tą oscylacją nie jest nowy, wywodzi się prawdopodobnie z około 1970 roku lub wcześniej.

„Zewnętrzny układ słoneczny prawdopodobnie nie zawiera dużej gazowej gigantycznej planety ani małej gwiazdy towarzyszącej”, patrz ten komunikat prasowy .

Prawdopodobnie nie krążymy wokół spiralnego ramienia.

Dysk ciemnej materii to hipotezy, pomysł do zbadania. Zwykle tylko niewielka część tego rodzaju hipotez może zostać ostatecznie potwierdzona później, większość z nich można wykluczyć po pewnym czasie, niektóre pozostają nierozwiązane, niektóre mogą zostać dopracowane w celu dopasowania do obserwacji.

Niedawno opublikowałem odpowiedź na to pytanie w Physics SE, ale właśnie otrzymałem od tego pytanie odpowiedzi Astronomy SE , więc dodaję to tutaj dla kompletności.

Możesz przybliżać płaszczyznę galaktyki jako dysk złożony z gwiazd i gazu, o gęstości , która zmniejsza się wraz z odległością bezwzględną | z $\rho(|z|)$$|z|$z samolotu.

$z=0$$\rho$$z=0$$g=0$$z$

To skutecznie rozkłada orbitę Słońca na orbitę promieniową / styczną plus ruch pionowy, który tutaj traktuję.

$\rho(z)$$z=0$$\rho_0$

Gęstość dysku w pobliżu Słońca została oszacowana na 0,076 masy Słońca na parę sześcienną ( Creze i in. 1998 ). Korzystając z tej wartości, otrzymujemy przybliżony przewidywany okres oscylacji w górę iw dół przez płaszczyznę dysku wynoszącą 95 milionów lat. Jest to dość bliskie zaakceptowanej wartości 70 milionów lat, biorąc pod uwagę dokonane przybliżenia.

W kontekście zadanego pytania powinienem dodać, że gęstość masy, którą przytaczam powyżej, faktycznie pochodzi od pozycji i ruchów gwiazd w sąsiedztwie Słońca. Jak omawiam w artykule, do którego się odwołuję, wartość, którą uzyskują, jest zbliżona do wartości uzyskanej przez zliczenie gwiazd i dodanie udziału gazu i pyłu. Na podstawie tych pomiarów niewiele jest dowodów na ciemną materię na dysku .

Wynik ten jest całkowicie zgodny z ideą rozkładu ciemnej materii, która jest 10-krotnością widocznej masy, ale z grubsza sferycznie symetryczną i która odpowiada krzywej obrotu Drogi Mlecznej. Niewiele tej ciemnej materii znajduje się na dysku.

Wreszcie obraz nie jest do końca właściwy. Słońce wykonuje tylko około 3 pionowe oscylacje dla każdej orbity wokół centrum Galaktyki.

Powaga. W szczególności grawitacja masy gwiazd w dysku.

Gdy poruszamy się w górę nad dyskiem, zwalniamy. Amplituda przemieszczenia pionowego wynosi około 70Pc, lub około 110LY w górę, 110LY w dół i ponownie w ciągu około 66 milionów lat.

Ponadto przechodzimy z perigalaktikonu (8130 sztuk, 26 100 TYLKO) do apogalaktikonu (około 9040 szt. 29 500 TYLKO) iz powrotem, przez okres około 170 milionów lat.

Dzieje się tak ze względu na zmieniającą się masę zawartą w zmieniającym się promieniu orbity. Obecna pozycja pionowa znajduje się 17 TYLKO powyżej płaszczyzny środkowej i ostatnie przejście około 3 milionów lat temu.

Jesteśmy około 26.540 TYLKO od centrum i dotrzemy do perigalaktikonu za około 15 milionów lat.

Prędkość prądu dla Sola wynosi 255,2 ± 5,1 km / s. W odniesieniu do Lokalnego Standardu Spoczynku (średnia prędkość gwiazd w sąsiedztwie) nasza prędkość ma 3 wektory. Do wewnątrz 7,01 ± 0,20 km / s, w górę 4,95 ± 0,09 km / s i do przodu (zgodnie z ruchem wskazówek zegara wokół centrum) 10,13 ± 0,12 km / s.

Uwaga: moje dane pochodzą z różnych źródeł i mogą nie być całkowicie dokładne.

Ponadto ogólny kierunek prędkości Sola nie jest skierowany w stronę Vegi. Biorąc pod uwagę pozycję Sgr A * RA Wniebowstąpienie prawe 17h 45m 40.0409s i Deklinacja −29 ° 0 ′ 28,118 ″, ruch wynosi 90 ° wokół dysku lub 6 godzin poza lokalizacją Sgr A *, około 23h 45m RA, w płaszczyźnie galaktyki, około 55 ° Deklinacja. Około 25 m RA na wschód od i 4 ° na południe od Caph (β Cassiopeia).

Ta oscylacja jest bardzo znikoma. Amplituda oscylacji w miejscu galaktycznym wynosi 105 lat świetlnych przy Max. Podczas gdy słońce wykonuje prawie 3 takie oscylacje w jednym ruchu galaktycznym w okresie 240 milionów LY. Oznacza to, że podczas podróży 40 MLY w płaszczyźnie galaktycznej słońce osiąga amplitudę max. Jeśli więc obliczysz kąt, jaki tor sinusoidalny tworzy z płaszczyzną galaktyczną, dochodzi do odwrotności Tan (105LY / 40MLY) = 0,016 stopnia. To nic !!

Ok, ma sens, że grawitacja dysku Drogi Mlecznej ciągnie gwiazdy w górę i w dół, gdy krążą po swojej orbicie okołogalaktycznej. Nie tłumaczyłoby to jednak, dlaczego ostatnie trójwymiarowe obserwacje najbliższych gwiazd za pomocą spektrografu FLAMES-GIRAFFE na bardzo dużym teleskopie ESO i spektrografu IMACS w Obserwatorium Las Campanas wykazały określoną strukturę fal w ruchach gwiazd krążących wokół Galaktyki samolot. Innymi słowy, większość gwiazd na dysku podąża za sobą w łańcuchu lub pociągu, jakby kołysały się W PRĄDIE. Co oznacza, że ​​z pewnością oscylują pod prądem. I zostało to przewidziane w 1978 roku!

Nasze Słońce wytwarza pole magnetyczne rozciągające się wzdłuż płaszczyzny równikowej w heliosferze. Pole to rozciąga się w całym Układzie Słonecznym, gdzie nazywane jest „międzyplanetarnym polem magnetycznym”. W 1965 r. John M., Wilcox i Norman F. Ness opublikowali swoje odkrycie „arkusza prądu heliosferycznego”, który wykazał, że wirujące pole magnetyczne Słońca nieustannie wytwarza fale w plazmie ośrodka międzyplanetarnego.

Fale te tworzą „spiralę Parkera” i są opisywane w kategoriach prądu elektromagnetycznego, ale są również falami mechanicznymi, które powodują, że same planety oscylują w górę i w dół, krążąc wokół Słońca. W 1978 r. Hannes Alfven i Per Carlqvist zasugerowali, że istnieje podobny „arkusz prądu galaktycznego” przewodzący prąd elektryczny o wartości 10 ^ 17 do 10 ^ 19 amperów przez płaszczyznę symetrii galaktyki.

Ok? To właściwie rozwiązuje zagadkę oscylacji gwiazd Drogi Mlecznej. Problem polega jednak na tym, że (ahem, kaszel) NASZ SYSTEM SOLARNY NIE JEST CZĘŚCIĄ Mlecznego sposobu. W 1994 roku odkryto, że faktycznie jesteśmy częścią galaktyki karłowatej Sagittarius Elliptical Galaxy, lub w skrócie Sag-DEG, która znajduje się w 500-letniej ORBITIE POLARNEJ wokół Drogi Mlecznej.

Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego mówią, że nasz Apeks Słoneczny znajduje się w pobliżu Vegi, ale sama Vega zbliża się do nas prawie dwa razy szybciej niż my zbliżamy się do niego ??? Pod koniec lat 80. odkryto, że prawie wszystkie gwiazdy krążące wokół Drogi Mlecznej wydają się „pada” na naszą pozycję. Co może oznaczać jedynie, że nasz Układ Słoneczny porusza się w górę, poza Drogę Mleczną. Przepraszam, że was informujemy, ale chociaż gwiazdy Drogi Mlecznej oscylują w górę i w dół podczas swojej 250-letniej orbity, nie jesteśmy częścią tego tańca. Nasza własna ścieżka zabierze nas wysoko ponad Galaktykę, ze spektakularnym widokiem na apogalacticon, a następnie z powrotem w dół.