Кинетика Газа В Галактических Дисках Объясняет Кривые Вращения Спиральных Галактик Без Привлечения Тёмной Материи.

Abstract

В настоящей работе показано, что повсеместно используемые методы классической механики не могут применяться для вычисления кривых вращения во внешних частях дисков, где влияние столкновений в газе на его динамику становится доминирующим. Более того, гидродинамический (ГД) подход так же не применим для этих целей всилу крайней разреженности газа в галактических дисках. В этом случае должен быть развит новый аппарат для описания динамики разреженного газа во внешних областях дисков, где динамика газа определяется преимущественно столкновениями.В работе выводятся уравнения описывающие динамику газа, но свободные от ограничений налагаемых на гидродинамику. Полученные уравнения связывают две величины: тангенциальную скорость газа, как функцию расстояния от центра галактики (кривую вращения) и радиальное распределение плотности газа. Показано, что при корректном учёте физических свойств разреженного газа, не требуется введение тёмной материи и «нефизичные» (не Кеплеровы) кривые вращения для внешних частей галактик являются ветровыми хвостами и описывамыми в рамках обычной кинетики газа.Для иллюстрации правильности полученной модели (уравнение 13), рассмотрены две галактики с плоскими кривыми вращения (NGC7331 и NGC3198). Получено прекрасное согласие между плотностями рассчитанными из кривой вращения (используя выражение 13) и наблюдаемыми величинами, что подтверждает корректность используемой модели. Таким образом «нефизичные» кривые вращения спиральных галактик, для объяснения которых привлекается тёмная материя – это всего лишь ветровые хвосты, образующиеся в разреженном газе и для их объяснения не требуется привлечение концепции тёмной материи.Вычислены полные массы галактик NGC7331 и NGC3198. Обсуждаются следствия для космологии.