태양과 은하 중심 사이의 힘은 얼마나 강합니까?

나는 태양이 은하수 주위를 공전하고 있다는 것을 알고 있지만, 그들 사이의 인력은 얼마나 강합니까 (예를 들어, 뉴턴 측면에서 몇 배 정도입니까)?

orbit the-sun milky-way

— 가스 테소
소스

은하 궤도는 Keplerian이 아닙니다. 중력이 태양을 끌어 당기는 거대한 중심이 하나도없고, 전체 디스크와 은하계를 둘러싸고있는 암흑 물질 후광이 없습니다. 우리는 은하에서의 질량 분포를 모르면 중력을 계산하기 위해 역 제곱 법을 사용할 수 없습니다.

그럼에도 불구하고, 태양의 궤도는 대략 원형이므로 운동학을 사용하여 관련된 힘에 대한 아이디어를 얻을 수 있습니다. 원형 운동의 경우 . 태양의 속도는약 225000m/ s이며, 중심에서 반경은 약 2.5e20m입니다. 위의 공식은 2e-10 m / s²의 매우 작은 구심 가속도를 제공합니다 $a=\frac{v^2}{r}$

그러나 태양은 2e30kg으로 상당히 무거 우므로 사용 하면 태양의 힘은 4e20 N 정도입니다. 이것은 태양에 의해 지구에 작용하는 힘의 약 0.01입니다. (3.6e22 N) $F=ma$

— 제임스 K
소스

우리가 은하를 주어진 반경에서 균일 한 밀도를 가진 원반으로 모델링하지만 (반경에 따라 변함) 태양 궤도 내부의 질량 분포는 적용됩니다.

\frac{g M m}{r^{2}}

$\frac{gMm}{r^2}$

당신은 할 수 확실히 중력의 힘을 계산하기 위해 역 제곱 법칙을 사용합니다. 표준 keplerian 시스템보다 약간 어렵지만 수행 할 수 있습니다. 당신은 단지 어떤 통합을 포함하는 태양의 궤도에 모든 질량 내부를 알아 내면됩니다. 이 작업을 수행 할 수 없다면 은하 역학에 대한 N-body 시뮬레이션은 기본적으로 작동하는 것처럼 작동하지 않습니다.

— zephyr

그것은 사실이지만, 당신이 말한 것처럼 당신은 태양의 궤도 외부와 (은하가 구형 대칭이 아니기 때문에) 질량 분포를 알아야합니다. 반면에, 위의 운동 학적 접근법은 미적분, n- 몸 역학이없는 솔루션을 제공합니다. 명확히하기 위해 편집 할 것입니다.

— James K

@CarlWitthoft 당신이 볼 수있는 것을 요약하면, 그렇지 않습니다. 그렇기 때문에 암흑 물질이 필요합니다. 나는 태양의 속도가 바리 닉 물질의 재고를 사용하는 것의 2/3 정도가 될 것이라고 믿습니다. 물론이 결손은 더 큰 은하 중심 반경에서 훨씬 더 심각해진다.

— Rob Jeffries