Несколько вопросов по эллиптическим галактикам

[Игорь_ЕД]

Мне тут в соседней теме задали вопрос по эллиптическим галактикам. Я как мог пытался ответить. И возможно нёс всякую ерунду, поскольку понимаю в этом мало. Но вопрос всё же заинтересовал меня и поэтому решил обратиться к форуму за разъяснениями. Какую-то первоначальную информацию получил из Википедии и от роликов в ютубе. Вот интересный ролик: http://www.youtube.com/watch?v=Pq5BmLZstIM# . После просмотра возникли вопросы.
1)  Утверждается, что эллиптические галактики не вращаются. Наверное имеется в виду, что суммарный момент импульса сильно меньше чем в спиральных галактиках. Это действительно так? По крайней мере в Wiki https://en.wikipedia.org/wiki/Elliptical_galaxy говорится (если я правильно понял), что да, суммарное вращение меньше, чем в спиральных галактиках. Звёзды вращаются в основном там по хаотически ориентированным траекториям.
2) Если это так, то куда пропал момент импульса? Или его не было с самого начала? В ролике говорится, что момент импульса может пропасть при столкновении и слиянии двух спиральных галактик. Но по моему разумению вероятность такого сценария мала. Это надо специально подобрать две спиральные галактики с противоположными почти равными моментами.
3) Почему вообще полагают, что при столкновении двух галактик они должны слиться?   Почему они не могут просто пройти друг через друга, просто сильно попортив причёску, но при этом сохранив самостоятельность?  Если две галактики сливаются в одну, то это получается что-то типа неупругого удара. При этом должна потеряться в виде излучения много энергии. А это было бы видно на фото сталкивающихся галактик.
4)  Почему считают, что эллиптические галактики состоят из старых звёзд? Как вообще определили возраст этих звёзд? Допустим образуется небольшая звезда поменьше нашего солнца (это типичная звезда в эллиптической галактике). Так она может светить примерно одинаково достаточно долго. Как по ней можно определить её возраст?
5) Считается в эллиптических галактиках нет газа. Он там вообще пропал или он просто не может там конденсироваться, чтобы стать видимым? Я считал, что газа в галактиках вообще достаточно и сильно больше по массе, чем суммарная масса звёзд. Как-то странно всё это.
6)  И куда же делся газ? В этом ролике http://www.youtube.com/watch?v=HV97Nr1osLY# выдвигается гипотеза, что газ вымылся некими приливными силами. Но вроде между галактиками достаточно большое расстояние, измеряемое сотнями килопарсек. И если приливные силы действуют на газ, то они  с таким же успехом действуют и на звёзды. Почему тогда звёзды не вымываются из галактик? И что, газ ушёл в межгалактическую среду? Вроде считается, что там газа нет.
7) В первом ролике говорится о гипотезе, что эллиптические галактики есть результат множественного слияния более мелких галактик. Насколько это похоже на правду? А вот во втором вроде бы говорится, что существуют достаточно большое количество карликовых эллиптических галактик. Они, что тоже есть результат множественного слияния? Как-то не верится.
8 ) Влияет ли на эволюцию галактик расширение Вселенной? Допустим Вселенная расширилась в несколько раз. А вместе с ней увеличились и галактики. Тогда плотность газа в ней уменьшилась. И звёзды перестали образовываться. Может ли это объяснить пропажу газа в эллиптических галактиках?

[xd]

https://www.labirint.ru/books/570385/

[LV46]

https://www.labirint.ru/books/570385/

Тоже самое в pdf бесплатно, если вдруг действительно человек захочет прочитать: http://sn.sai.msu.ru/~sil/preprints/kniga17.pdf

[Игорь_ЕД]

Спасибо за ссылки! Я действительно хочу поскорее прочитать эту книгу. Поэтому качнул её с личной страницы Сильченко. Я думаю, раз она выложила эту книгу в открытый доступ, то она не против бесплатного скачивания её. Я бы и купил её. Для меня это недорого. Только я никогда не переводил деньги. А живу я не в России. И там по первой ссылке они принимают межбанковские переводы только от юридических лиц. Я бы наверное разобрался во всём этом, но на это требуется время. А прочитать хочется уже сейчас.

Вчера уже после написания моего вопроса меня зацепила одна мысль со случайно открытого места из одной лекции Сильченко в ютубе. Она утверждает, что если взять место, где галактики располагаются близко друг к другу, то там возрастает процентное содержание эллиптических и линзовых галактик. Дальше я не смотрел, поскольку на ум пришли новые мысли. Я тут в параллельной теме Компьютерное моделирование движения и образования планет высказал мысль, что момент импульса был распределён в ранней Вселенной неравномерно. Где-то его было много, а где-то и поменьше. В тех зонах, где его было поменьше, гравитации было попроще стянуть материю (в том числе и тёмную) в точки. На первом этапе везде во Вселенной образовывались шаровые галактики. Но в зонах, где момент импульса был большой, межзвёздный газ стягивался в диск. Там его плотность возрастала и там начиналось звёздообразование. И там возникали спиральные галактики. А вот в зонах, где момент импульса был небольшой, ничто не мешало веществу и тёмной материи стягиваться в точки (точнее в объекты небольшой протяжённости). И звёзды рождались по всему объёму шаровой галактики. Тем более размеры галактик раньше были меньше (они потом увеличились из-за расширения Вселенной) и плотность вещества в них была повыше. А в центр галактик стягивалось не только вещество, но и тёмная материя. И там образовывались гигантские чёрные дыры. Дальше эти чёрные дыры начинали стягивать в себя межзвёздный газ. Этот газ испытывает внутреннее трение, поэтому теряет энергию и падает в чёрную дыру. Таким образом гигантские чёрные дыры преобразуют начальные протогалактики в линзовые, в которых уже газа существенно меньше. Если этот процесс идёт дальше в тех местах, где момент импульса ослаблен ещё сильнее, то чёрные дыры вытягивают в себя уже не только газ, но и пыль. Её вытянуть сложнее, поскольку потери энергии за счёт трения для неё меньше, чем в газе. Тем самым некоторые линзовые галактики превращаются в эллиптические, в которых уже почти нет не только газа, но и пыли. В результате там процесс звёздообразование будет существенно ослаблен.

В качестве таких зон, где галактики располагаются существенно ближе друг к другу, Сильченко приводит пример одного  близкого скопления галактик. Я предполагаю, что именно в скоплениях галактик момент импульса в среднем ниже, чем в остальных областях Вселенной. Именно поэтому туда стягивалась тёмная материя, которая и формировала скопление галактик. И в след за тёмной материей туда уже стягивалось и обычное вещество. По идее в виду большого сгущения гигантских чёрных дыр скопления галактик должны выделяться на небе в радиодиапазоне. 

А в гипотезу столкновения галактик (в результате чего образуются эллиптические галактики) я не верю.  Она не объясняет, куда девается межзвёздный газ. Даже если он может перетечь из одной галактики в другую, то в скоплении галактик его количество должно оставаться на постоянном уровне. А это не так. И эта гипотеза не объясняет, куда пропадает момент импульса. Более того, я не верю в вероятность столкновения галактик, в результате которого галактики сливаются в одну. Эта гипотеза родилась и проверялась моделированием во времена, когда ещё гипотеза тёмной материи ещё не стала господствующей. Тёмная материя является основой галактики. И представим, что произойдёт при столкновении двух шаров тёмной материи. При этом потери энергии не произойдёт. При столкновении двух материальных шаров в таком случае говорят об упругом столкновении. Уравнения этого столкновения кроме упругого отскока имеют и побочное решение - два шара проходят сквозь друг друга, не замечая столкновения, и сохраняя свою энергию и импульс. Для материальных тел это решение отбрасывают, а для столкновения двух шаров тёмной материи это решение наверное будет основным, поскольку упруго отскока тут не получится. Таким образом, два шара тёмной материи пройдут сквозь друга особо не заметив столкновения. То же самое случится и со звёздами. А вот межзвёздный газ при столкновении разогреется. Это будет видно на фото сталкивающихся галактик. Там усилятся процессы звёздообразования. Но в общем две галактики должны пройти сквозь друг друга, сохраняя и свой импульс, и свой момент импульса, и свой газ и свою пыль, которые при этом разогреются и потеряют энергию.       

Но всё это конечно только предположения, которые неплохо бы как-то проверить моделированием. Сомневаюсь, что у меня хватит квалификации и возможностей проделать это.

[Geen]

Тем более размеры галактик раньше были меньше (они потом увеличились из-за расширения Вселенной)

Галактики не растягиваются из-за расширения Вселенной.

[Игорь_ЕД]

Галактики не растягиваются из-за расширения Вселенной.

Спасибо за поправку. К сожалению я не физик и у меня не хватает квалификации проверить истинность этого утверждения непосредственным интегрированием уравнений ОТО. Но вот какой модельный пример я вижу. Рассмотрим два тела, одно из которых сильно больше по массе чем второе. Будем считать, что массивное тело неподвижно, а малое тело вращается вокруг большого по очень узкому эллипсу с большим эксцентриситетом, при этом не задевая большое тело. Для простоты предположим, что малое тело движется вдоль отрезка туда-сюда с переменной скоростью. И предположим, что в момент, когда малое тело отклоняется от большого на максимальное расстояние, происходит скачком расширение пространства. Качественно (по сравнению с непрерывным расширением) это картину не меняет. Количественно конечно разница есть, но только с точностью до константы, поскольку расширение будет наиболее эффективно действовать на нашу модель именно в моменты наибольшего удаления и наименее эффективно в моменты наименьшего удаления, поскольку  скорость и  кинетическую энергию расширение пространства никак изменить не может. А вот потенциальную энергию, пожалуйста. Таким образом мы получаем, что с расширением пространства расширяется и наша модель. Хотя скорость её расширения скорее всего будет раза в два отставать от расширения пространства. И потом, если галактики не расширяются, то совсем в древние времена древним протогалактикам просто не будет хватать места, где развернуться. Но всё это, конечно, только мои предположения. Тут где-то мельком на форуме я видел тему, где этот вопрос обсуждался. Собираюсь прочесть её, чтобы не писать ерунды.

И я добавил большой кусок в предыдущий пост, о чём предупреждал, когда писал первую версию его.

[Абака Тунде]

предположим, что в момент, когда малое тело отклоняется от большого на максимальное расстояние, происходит скачком расширение пространства.

По такой логике и лягушка со временем улетит в космос, потому что подпрыгивает. Вообще же, ваши метафизические умствования занимательны, напоминают чеховское «Письмо к учёному соседу».

[Geen]

происходит скачком расширение пространства.

Пространство не расширяется.

А вот потенциальную энергию, пожалуйста.

За чей счёт банкет?

Таким образом мы получаем, что с расширением пространства расширяется и наша модель.

Это не модель, это фантазии.

Собираюсь прочесть её, чтобы не писать ерунды.

Но пока что Вы делаете наоборот.

[Игорь_ЕД]

Галактики не растягиваются из-за расширения Вселенной.

По такой логике и лягушка со временем улетит в космос, потому что подпрыгивает.

Спасибо за аргументированную и конструктивную критику. Я на форуме новичок и только осваиваюсь в этих вопросах. Тут вопрос, а как понимать расширение Вселенной? Если это понимать, что в каждой точке пространства регулярно появляются новые "частицы" вакуума, то это дело одно. Извиняюсь за терминологию, но не соображу, как это выразить более научно. Я хотел сказать, что вакуум изменяется локально везде. И тут, по-видимому, потенциальная энергия должна накачиваться в гравитационно связанные объекты. То, что нарушается закон сохранения энергии, не должно смущать, поскольку он в ОТО он не действует. А вот если вакуум локально не меняется, а объекты Вселенной просто по инерции удаляются друг от друга и вследствие этого Вселенная расширяется, то это дело совсем другое. Правда при этом мы должны объяснить ускоренное расширение Вселенной.

Однако, как я понял, читая сейчас форум, что факт неувеличения галактик проверен наблюдениями. Ведь телескоп Хаббла видит галактики, какими они были достаточно давно. Поэтому извиняюсь за глупость. Но надеюсь этот факт никак не влияет на остальную аргументацию. Это я просто походу пытался сообразить, а в следствие чего вообще звёзды могли рождаться в эллиптических галактиках? Но тут вообще звёзды могли рождаться в спиральных галактиках, а потом спиральные галактики перерождались в эллиптические. Надеюсь после прочтения закачанной книги вопрос прояснится. 

Пока писал сообщение, появилось новое. Надеюсь отвечу на него уже в следующем сообщении.

[Игорь_ЕД]

Пространство не расширяется.

Дело в том, что я понимал наиболее популярную модель ускоренного расширения Вселенной с постоянным космологическим членом именно так. Значит неправильно понимал.

За чей счёт банкет?

Ну, как тут я писал, законы сохранения в расширяющейся Вселенной не обязаны выполняться. Каким же образом уменьшается энергия реликтовых фотонов, если они ни с чем не взаимодействуют?

Но пока что Вы делаете наоборот.

Ну, вот прочёл, что нерасширение галактик есть доказанный наблюдательный факт. Не сразу же всё освоить.

Вообще же, ваши метафизические умствования занимательны, напоминают чеховское «Письмо к учёному соседу».

Вообще же я пришёл в эту тему с вопросами, а не с ответами.

[Иван М.]

Вообще же я пришёл в эту тему с вопросами, а не с ответами.

А это нормально. Почти в любой теме на этом форуме Вас заплюют все, кому не лень. Привыкайте.

[konstkir]

Вообще же я пришёл в эту тему с вопросами, а не с ответами.

Это, мягко говоря не так. У вас намешаны и маловнятные вопросы, и  доморощенные утверждения.
 Разумнее задать один вопрос, в основе которого лежит вам непонятная цитата из учебников (или хотя бы Вики).
 Тогда и появятся возможно съедобные ответы.
 

[Игорь_ЕД]

Разумнее задать один вопрос, в основе которого лежит вам непонятная цитата из учебников (или хотя бы Вики).

Я пока на таком уровне знаний, что вопросы возникают кучами. Пока немного подытожу свои затруднения. Основной гипотезой эволюции галактик является Л-CDM модель, в которой галактики постепенно сливаются друг с другом. У неё есть куча слабых мест, про которые пишет Сильченко в своей книге. У меня к этой модели свои претензии. Она не объясняет куда всё-таки в эллиптических и линзовых галактиках девается момент импульса и куда пропадает газ. Допустим, слияние галактик происходит. Пусть галактики движутся навстречу другу сталкиваясь не прямо лоб в лоб, а с некоторым сдвигом, что более вероятно. Тогда после столкновения и слияния, получившаяся в результате его галактика будет иметь дополнительный момент импульса. Кроме того, как я понял из лекции Вибе (ссылка в первом посту), во Вселенной самым распространённым типом галактик считаются карликовые эллиптические галактики. Но они-то не могут образоваться от столкновений спиральных. У меня появилась мысль, что момент импульса никуда не уходит. В результате эволюции спиральные галактики постепенно превращаются в эллиптические. Звёзды испытывают в галактике гравитационное взаимодействие не только с собой и с газом, но и с тёмной материей. А эта материя расположена сферически симметрична. От этого взаимодействия со временем орбита звезды перестаёт лежать исключительно в плоскости диска галактики, а становится случайной сферически симметричной. А момент импульса переходит от звёздам к тёмной материи. У галактики сначала растёт балдж. Потом он растёт так, что галактика будет иметь эллиптическую форму. Затем газ постепенно стягивается к центру в чёрную дыру. Затем и пыль тоже стягивается. И звёздообразование прекращается. Галактика становится эллиптической. Я думаю, что эту идею можно будет проверить моделированием.

А это нормально. Почти в любой теме на этом форуме Вас заплюют все, кому не лень. Привыкайте.

Спасибо за моральную поддержку! Привыкаю.

[dr_magneto]

вам надо заставить себя прочитать книгу Сильченко, много вопросов отпадет про момент импульса, газ..

Дальше я не смотрел, поскольку на ум пришли новые мысли.