Вращение.
Вращение звезд, галактик и так далее, это возможность существования этих структур во Вселенной. При чем здесь темная материя? Все дело в том, что при вращении, согласно современным теориям образования этих систем, движение периферийных частей должно иметь определенную скорость. При этой скорости проявляется такой момент импульса планеты или звезды, что может образоваться устойчивая система вращения, при которой планеты или звезды не могут разлететься или притянуться к центру, если можно так выразиться.
Такая расчетная и наблюдаемая скорость образовалась в нашей устоявшейся Солнечной системе, смотри Рис. 1, что соответствует (А). Для спиральных галактик оказалось, что практически вся периферия не подчиняется такому закону убывания скорости от увеличения расстояния до центра масс, а наоборот держится на одной скорости.
Это грубо можно представить на примере Солнечной системы, с устоявшимися скоростями. Момент импульса для Земли условно составляет примерно 30 единиц, а у Нептуна 2750 единиц, что в 90 раз более земного. Представим себе, что Нептун согласно графику, линия (В), может иметь орбитальную скорость сопоставимую, скажем даже со скоростью Земли, вместо 5,4 м/сек, пусть будет 30 м/сек. В этом случае момент импульса планеты увеличиться практически в 5 раз, увеличение более чем в 450 раз, и явно приведет к тому, что планета может повлиять на стабильность Солнечной системы. Если добавить к этому и увеличение скоростей остальных планет, то однозначно придет конец стабильности нашей системы. Чтобы Солнце осталось центром нашего мира, ей бы пришлось увеличить свою массу еще в 5 раз, чтобы сохранить силой притяжения свое влияние.
Еще проще можно дать объяснение на примере метателя молота. 100 килограммовый спортсмен раскручивает свой молот, весом 7,4 кг., перед броском до определенной скорости. При этом сила необходимая для удержания данной скорости достигает до 400 Н, грубо говоря, вес молота условно достигает 400 кг. Представьте себе, что скорость достигает такой величины, что вес молота будет уже 2000 кг., тогда для сохранения равновесия вес спортсмена должен составить более 500 кг.
Аналогично произошло и с галактиками, наблюдения за скоростями звезд на периферийных участках однозначно указывало на то, что скорости не убывают с расстоянием от центра, а остаются без изменения, что никак не согласуется с расчетными предсказаниями. Это однозначно указывало на то, что в галактиках и их центрах явно не хватает массы. Только вот кандидатов на эту недостающую массу, практически на данном этапе развития науки, не наблюдается и вряд ли будут найдены. Поэтому временно эта недостающая масса и была обозвана Темной материей.
Почему это произошло? Вопрос риторический. Все дело в том, что в современных теориях образования и формирования звездных систем и галактик больше внимания уделяют именно гравитационной составляющей, а не появлению вращения коллапсирующих систем. Просто считается , что вращение появляется в силу закона сохранения углового момента, в любом направлении, и эта скорость вращения со временем растет до стабилизации образующихся систем галактик или звезд. При этом нигде и никак не регламентируются причины приводящие именно к определенному направлению вращения.
Почему наша Солнечная система вращается против часовой стрелки, а не наоборот рассмотрим далее.