La rotation des galaxies est-elle nécessaire?

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L'axe d'une galaxie dans son ensemble "oscille" de la même manière que la Terre? Si oui, avons-nous une idée de combien ou à quelle vitesse la Voie lactée le fait?

galaxy rotation precession smithkm
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Cette question semble avoir déjà fait l'objet d'une enquête. Quelqu'un a-t-il à sa disposition des documents / documents pertinents?
L'astronaute de tous les jours

Réponses:

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Pour développer un peu la réponse du FJC: les disques galactiques ne sont pas des corps rigides, et nous ne devons donc pas nous attendre à ce qu'ils soient précessés de manière rigide.

La plupart des galaxies de disque font funes montrent à grands rayons (y compris le nôtre), à la fois le gaz interstellaire et les étoiles. D'après les observations des chaînes dans les disques de gaz, nous savons que l'angle azimutal de la chaîne change souvent avec le rayon: c'est-à-dire que l'inclinaison du disque change en fonction du rayon. [*] Puisque la vitesse de rotation angulaire change en fonction du rayon , [**] ceci suggère que l'inclinaison pourrait être précessée à différents taux pour différents rayons.

Malheureusement, puisqu'il n'y a pas vraiment de consensus sur ce qui cause ou maintient les déformations, il est très difficile de passer de l'observation d'une déformation à la prévision des taux de précession sous-jacents. (Bien que l'on puisse affirmer que le taux de précession ne peut pas trop varier avec le rayon, sinon la chaîne se "terminerait" rapidement et perdrait sa forme déformée cohérente, et nous ne verrions pas les chaînes aussi souvent que nous.)

Voir ici pour une discussion des questions théoriques.

[*] Il s'agit d'une sorte de précession, bien que ce soit un changement d'orientation de l'axe de rotation avec rayon plutôt qu'un changement avec le temps (comme dans la précession de la Terre).

[**] Même si la vitesse circulaire est approximativement constante, comme c'est souvent le cas dans les régions extérieures des galaxies, l'augmentation de la circonférence en fonction de l'augmentation du rayon signifie que la vitesse angulaire diminue.

Peter Erwin
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Le disque galactique entier est composé de nombreuses étoiles individuelles et du gaz interstellaire entre elles. Le tout ne s'incline ni ne vacille comme le ferait un objet solide.

Cependant, d'autres parties de la galaxie sont nécessaires. Le trou noir supermassif central pourrait et donc la plaisanterie qui en sort pourrait se déplacer comme le fait l'axe de rotation de la Terre.

De plus, les disques galactiques vacillent mais pas comme un disque solide, plutôt comme une série d'anneaux - les orbites sont différentes à différentes distances du centre. Ceux-ci peuvent changer très lentement et certaines parties du disque peuvent avoir un angle différent de celui des autres parties.

Ceci n'est généralement pas bien compris car nous ne voyons pas très bien les disques, étant si loin, et ils changeraient très lentement.

FJC
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Il est vrai que nous commençons généralement par des corps rigides lorsque nous apprenons la précession, mais cela ne signifie pas a priori que tout ce qui n'est pas parfaitement rigide ne peut pas précessionner. La galaxie est un système lié par gravitation et il y a un mouvement collectif dû au couplage gravitationnel entre ses bits. Je pense que les systèmes dynamiques peuvent en effet précessionner sous l'influence d'un couple externe, même si ce n'est pas exactement la même chose que le comportement d'une toupie. Je ne peux pas le prouver, mais je ne pense pas que le simple fait de dire "beaucoup d'étoiles individuelles et le gaz interstellaire" soit suffisant pour l'exclure.
uhoh
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Oui, je n'essayais pas de dire qu'une galaxie ne pouvait pas précessionner, juste que c'est plus compliqué car ce n'est pas un seul objet, donc elle ne précessionnerait pas de la même manière qu'un disque solide.
FJC
Si je comprends bien "les disques galactiques vacillent mais pas comme un disque solide, plutôt comme une série d'anneaux" correctement, alors cela signifie que par exemple l'orbite de chaque étoile dans cette galaxie constitue un tel anneau? Ce serait alors un mouvement très complexe car les mouvements des anneaux s'influencent mutuellement.
Astronaute de tous les jours
Oui, c'est un problème très complexe, et même penser à l'orbite de chaque étoile comme un anneau unique est une simplification. La réponse complète est que nous ne savons pas vraiment parce que pour la comprendre, nous aurions besoin de faire une simulation informatique d'une galaxie entière avec chaque étoile et molécule de gaz représentée parfaitement, et toutes leurs interactions gravitationnelles, chimiques, mangnétiques, etc. également parfaitement représenté, puis faites-en beaucoup pour voir comment la taille ou la forme ou l'environnement de la galaxie ou des étoiles ou du gaz interstellaire l'affecte. Ce qui est bien au-delà de nos limites informatiques actuelles.
FJC
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La précession est une propriété générale des systèmes en rotation sous les forces de sources externes. Par exemple, la précession de la Terre est due à la force gravitationnelle du Soleil et de la Lune. Étant donné que la galaxie est très éloignée de toute autre source gravitationnelle, je ne vois pas de raison de sa précession.

Edit: comme indiqué dans le commentaire ci-dessous (@RobJeffries), s'il n'est pas suffisamment loin d'un système massif, il faudra peut-être le précesser ...

Brésil
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∼20
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Dans ce cas, @RobJeffries, il peut précessionner ... :)
Brésil