渦巻銀河

我々の太陽系が所属する天の川銀河のような渦巻銀河は、中央の盛り上がった部分は「バルジ」と呼ばれています。そしてそこから何本かの渦巻腕が伸び、全体が回転しながら移動しています。銀河の腕は星やその材料となる水素ガスなどの星間物質が豊富に存在している場所なのです。そしてその腕の中の物質は銀河の中心に対して等速度で回転進行しており、それは中心からの距離に関係なく皆等速度だそうです。
腕の中の物質が中心に向かって進んでいるのだとすると、どうして腕はだんだんとバルジに収れんして消滅しないのでしょうか？

質問者からの補足コメント

• 渦巻銀河

  
    補足日時：2016/03/27 15:01

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/03/30 08:20

>腕の中の物質が中心に向かって進んでいるのだとすると

こういう事実はないですね。なぜそう思うのでしょう?
等速回転なら外へ飛び散ると考える方が普通です。
飛び散らない理由として、ダークマターの存在という仮説が
提唱されています。

腕が巻きつかない理由はAN03の方の密度波理論が有力
https://kotobank.jp/word/渦状構造密度波理論-1611506

今でも検証が続けられています。
http://www.astroarts.co.jp/news/2004/06/21whirlp …

No.4 回答者： psytex1 回答日時： 2016/03/29 08:57

#2の者です。

＞腕がなくなって均一散らばらないのはなぜでしょう？

腕は、もともと均質だったガス雲が、回転と重力のバランス
で円盤になった中で、局所的に重力収縮した結果です。
ただ、長期的にはおっしゃられるように腕がたくさん巻き
ついて「渦状」ではなくなるでしょう。
密度の高い場所で早くできた古い星雲は、腕のなくなった
楕円銀河になっています。
ただ、我々の銀河系は１回転に２億５千万年もかかり、
できてからまだ２０回転ほどしかしていないので、まだ
そうなるのは先ですが。

No.3 回答者： satoumasaru 回答日時： 2016/03/28 05:59

はじめまして、天文ファンです。

あの腕自体がまわっているとすれば、おっしゃるとおり腕がまきついてしまいますね。これは「巻き込みのジレンマ」と呼ばれています。現在は、銀河の腕は、密度波であり星々は腕とともに回転するのではなく、星々は腕の部分を通過していくと考えられています。交通渋滞を考えて下さい。個々の自動車が交通渋滞に入りやがて抜けていくように、星々が密度の高いところを通過していくというんですね。

太陽系もそのうちに銀河腕の密度の高い部分を通過します。高密度のところに地球がはいれば、寒冷化するなど気象におおきな変動を与えます。古生代末期の大絶滅や氷河期などはそのせいだという説もあります

渦巻銀河（wiki)
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B8%A6%E5%B7%BB …

No.2 回答者： psytex1 回答日時： 2016/03/27 19:50

そもそも円盤になった原因が、もっと広大に拡散していた星間物質が

重力収縮する上で、最初にあったランダムな運動量が（フィギュア
スケートの回転で腕を引き寄せると回転速度が上がるように）収縮
するほど大きな角運動量（回転）になって、重力収縮と拮抗した
結果、円盤状に残り、なおかつその「回転」と「拮抗」の範囲で
（その位置で）重力収縮して渦状の腕になったのです。

もちろん、「最初のランダムな運動量」のほとんどは角運動量に
つながらず＝重力収縮に抵抗できずに巨大なバルジになったのです。
吸収されずに残ったのが腕ですから、バルジに吸収される事はない
のです。

この回答へのお礼

ありがとうございます。私は星などは各腕の中で中心に向かって進んでいるのだとばかり思っていました。そうだとすると、太陽系は天の川銀河の中のオリオン腕に属しているとのことですが、それも時と共に属する腕が変化するということなのですね。それぞれの星もそのように運動しているのだとすると、バルジに近い星と遠い星の運動速度は同じとのことなのでバルジに対する回転回数は違ってくると思われますが、腕がなくなって均一散らばらないのはなぜでしょう？

お礼日時：2016/03/28 15:09

No.1 回答者： DshkC 回答日時： 2016/03/27 18:39

＞腕の中の物質が中心に向かって進んでいるのだとすると、

まず、それが起こりうる根拠を説明して下さい。
（私には質問文からは、そのような事が起きているとは考えられません）
あなたの思い付や勘違いに過ぎないかもしれない疑問への説明を、他人に要求しないでください。