Галактики - Исследовательская деятельность Теоретическая

ГАЛАКТИКИ.
Шарыпов В. Н.
Август 2011г.
Введение.
В данной гипотезе сделана попытка определить массы нашей Галактики и галактики
Андромеды, а также определить их возраст.
Хочется выразить благодарность всем учёным, определившим расстояние между
галактиками и встречную скорость. Огромная благодарность всем исследователям и
учёным, установившим основные закономерности между взаимодействующими телами в
пространстве, на основании которых я сделал свои расчёты и выводы.
В данной статье привожу формулы и расчёты не потому чтобы загрузить читателя, а для
того, чтобы любой человек знакомый с физикой мог сам, при желании найдя указанные
формулы, проделать данные расчёты и убедиться в их достоверности.
Взаимодействие галактик.
Наша Галактика – это гигантская звёздная система, состоящая приблизительно из 200
миллиардов звёзд. Ближайшая звёздная система, подобная нашей, - это галактика
Андромеды.
Масса видимых звёзд нашей Галактики примерно равна 250 миллиардов солнечных масс.
Масса видимых звёзд галактики Андромеды 360 миллиардов солнечных масс. {[2] стр.84}
Поэтому,
М Г  5  10 41 кг , М А  7,2  10 41 кг.
Расстояние между галактиками 2300000 световых лет, примерно 2,16  10 22 м.
Скорость сближения галактик 300км/с. {[5] стр.164}
Предполагаем, что галактики возникли в результате столкновения двух массивных
сверхплотных тел. После столкновения эти тела распались на капли, которые, в
последствии, превратились в звёзды. Звёзды сформировались в крупные и мелкие
галактики.
После столкновения галактики, с окружающими их мелкими галактиками, стали
двигаться по эллиптическим орбитам около общего центра масс системы.
Эксцентриситет орбит почти равен единице.
Из интеграла энергии можем определить реальную массу нашей Галактики и галактики
Андромеды.
 2 G  (М Г  М А )

 h {[1] стр.129}
2
r
Разность h чуть меньше нуля, поэтому
 2 G  (М Г  М А )

2
r
Отсюда.
 2  r 9  1010  2,16  10 22
(М Г  М А ) р 

 1,457  10 43 кг.
11
2G
2  6,67  10
Отношение реальной массы галактик к видимой массе.
( М Г  М А ) р 1,457  10 43

 11,9
МГ МА
1,22  10 42
Масса нашей Галактики.
М Г  5  10 41  11,9  5,95  10 42 кг
Масса галактики Андромеды.
М А  7,2  10 41  11,9  8,57  10 42 кг
Приведённая масса галактик.
МГ МА
5,099  10 85
/
М 

 3,5  10 42 кг
43
М Г  М А 1,457  10
Наша Галактика и галактика Андромеды сближаются со скоростью 300км/c.
Можем определить скорость движения Галактики к галактике Андромеды.
М А 
8,57  10 42  3  10 5
Г 

 1,76  10 5 м / c. {[4] стр.144}
43
МГ  МА
1,457  10
Ускорение Галактики к галактике Андромеды.
G  М Г  М А G  М А 6,67  10 11  8,57  10 42
Г 


 1,225  10 12 м / c 2 .
2
2
22 2
МГ r
r
(2,16  10 )
Среднее ускорение будет.
 ср 
Г
 0,612  10 12 м / c 2 .
2
Мы предполагаем, что при максимальном удалении Галактики от галактики Андромеды
скорость Галактики, относительно Андромеды, была равна нулю. Поэтому мы можем
определить время, за которое Галактика достигла своей скорости, когда она начала
двигаться навстречу Андромеде.
Г
1,76  10 5

 2,876  1017  9,1  10 9 лет = 9,1 миллиардов лет.
 ср 0,612  10 12
Далее мы можем определить время до столкновения нашей Галактики с галактикой
Андромеды.
Задачу двух тел будем решать в Ц - системе. Уравнение движения.
M / r //  F (r ) {[4] стр.143}
Поэтому ускорение приведённой массы будет.
t 
F (r ) G  М Г  М А  ( М Г  М А ) G  ( М Г  М А )


M/
r2  МГ  М А
r2
Можем определить путь под действием ускорения.
m 
l 
m t2
2
А если знаем путь, то можем определить время.
2  l
2  l  r 2
2  l
t


r
m
G  (М Г  М А )
G  (М Г  М А )
Дифференциалы от переменных будут равны.
dt 
2  l
 dr
G  (М Г  М А )
Интегрируя от l до 0, найдём время
2  l
2  l
  dr 
 l
G  (М Г  М А )
G  (М Г  М А )
Так как галактики имеют скорость сближения, то пройденный путь будет определятся, как
сумма пройденного пути за счёт скорости и пути за счёт ускорения.
t
l  l  l    t 
m t2
2
Где l – расстояние между галактиками в данный момент.
В обоих случаях время одно и тоже.
Путём подбора определим расстояние, пройденное за счёт ускорения, это расстояние
возьмём равным l  0,93  10 22 м. , определим время.
2  l
2  0,93  10 22
 l 
 0,93  10 22  4,069  1016  1,29  10 9 лет. ,
11
43
G  (М Г  М А )
6,67  10  1,457  10
т.е. 1,29 миллиарда лет.
Зная время, найдём расстояние, пройденное галактиками со скоростью 300км/c.
t
l    t  3  10 5  4,069  1016  1,22  10 22 м.
Сумма расстояний равна.
l  l  0,93  10 22  1,22  10 22  2,15  10 22 м.
Полученное значение почти соответствует настоящему расстоянию между галактиками,
это значит, что время определено правильно.
Получается, что через 1,29 миллиарда лет произойдёт столкновение нашей Галактики с
галактикой Андромеды.
Половина периода движения галактик по орбитам равна.
T
 t  t  1,29  10 9  9,1  10 9  10,39  10 9 лет , т.е. 10,39 миллиардов лет.
2
Период будет равен 20,78 миллиардов лет.
Определим время существования галактик после образования.
T
 t  10,39  10 9  9,1  10 9  19,49  10 9 лет .
2
Оказывается, наша Галактика и галактика Андромеда, вместе со своими спутниками,
существуют примерно 19,49 миллиардов лет.
Tсущ 
При центральном столкновении сильному разрушению подвергнутся ядра галактик, т.к.
они имеют наибольшую плотность звёзд. Столкновение будет происходить при скорости
более 1000км/c.
Эту катастрофу человечеству не предотвратить. Но к моменту столкновения человечество
постарается перебраться на планету, к наиболее удалённой от центра звезде, и будет
наблюдать за грандиозной катастрофой издали.
Литература.
1. М. М. Дагаев, В. Г. Дёмин, И. А. Климишин, В. М. Чаругин. «Астрономия» Москва
«Просвещение» 1983г.
2. «Физика космоса» Маленькая энциклопедия. Москва «Советская Энциклопедия»
1986г.
3. Б. А. Воронцов – Вельяминов «Сборник задач и практических упражнений по
астрономии» Москва «Наука» 1977г.
4. В. В. Мултановский «Курс теоретической физики» Москва «Просвещение» 1988г.
5. Ю. Н. Ефремов «В глубины Вселенной» Москва «Наука» 1984г.