Órbita em galáxias espirais

 

 

Nas galáxias espirais, as estrelas e o gás que estão no disco, giram em torno do centro galáctico seguindo uma órbita aproximadamente circular.

Podemos representar esta órbita usando a aproximação de epiciclos.

Diferente de Hiparco e Ptolomeu, aqui os epiciclos são elipses e a direção de movimento é oposta ao movimento ao longo do deferente (o círculo maior na figura ao lado).

A figura ao lado observamos o movimento de um corpo (p. ex. uma estrela) no referencial que gira junto com o epiciclo.

Se nos colocarmos em um referencial inercial, veremos que a elipse do epiciclo gira ao redor do centro, seguindo a trajetória descrita pelo círculo maior, o deferente.

Ao mesmo tempo vemos o corpo se deslocando sobre a elipse.

As frequências (ou velocidades angulares) do deferente e epiciclo não são, geralmente, iguais. Se a razão entre as velocidades angulares for comensurável, isto é, um número racional dado por uma razão de números inteiros p/q, a órbita é fechada.

Se a razão das frequências for um número irracional (raiz de 2, Pi, e, etc.), então a órbita nunca se fecha.

No exemplo ao lado, a razão entre as frequências é 1,375 e a órbita (em vermelho) se fecha após 8 voltas.

A órbita pode ser descrita como uma elipse que precessa no sentido oposto ao movimento do corpo.


Para ver como se formam os braços espirais de galáxias, prossiga neste para esta página.

 


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Agosto/2016

Gastao B. Lima Neto
IAG/USP