¿Cómo se conserva el momento angular de una galaxia?

Pregunta muy interesante y muy difícil de responder también. La investigación sobre esto aún no ha arrojado una teoría satisfactoria para explicar la distribución y conservación del momento angular en las galaxias. Pero de todos modos, tratemos de entender esas pequeñas partes de la respuesta que sí conocemos. Para apreciar cómo se conserva el momento angular de una galaxia, debe comprender cómo podría surgir el momento angular en las galaxias.

Existen teorías elaboradas sobre la formación de galaxias, pero casi todas predicen que es la fuerza gravitacional acumulativa que atrae la materia lo que causa la formación de densas nubes de gas. A medida que estas densas nubes de gas se unen, la fuerza gravitacional se manifiesta como una fuerza centrípeta que hace que estas nubes de gas giren alrededor del centro. Más técnicamente, se dice que la galaxia está en la etapa de formación lineal y se dice que un par de marea actúa sobre el disco de gas galáctico haciendo que el disco gire.

Ahora volviendo a nuestra pregunta, recuerde qué establece la ley de conservación del momento angular. Dice que el momento angular de un cuerpo que gira uniformemente se conserva a menos que un par externo actúe sobre él. Ahora, aquí en la formación de la galaxia, el disco galáctico gira casi uniformemente con el par de marea que es intrínseco al sistema. No hay par externo que actúe sobre el disco, lo que lo hace girar. El origen del par de marea que se debe principalmente a la gravedad es intrínseco al sistema. Por lo tanto, el momento angular de la galaxia debe conservarse al igual que cualquier otro cuerpo de rotación uniforme.

Existen teorías modernas y más pulidas sobre cómo se distribuye el momento angular en las galaxias y también mejores teorías que explican los efectos detallados y las consecuencias del efecto del torque de las mareas. Pero cada uno de ellos afirma que se conserva el momento angular. Por qué ? Debido a que está girando uniformemente el cuerpo sin par externo para alterar su estado. ¿Por qué no pierde su energía a medida que gira? Eso merece una discusión por separado que incluya conceptos de halo de materia oscura, contracción adiabática, formación de agujeros negros, etc. Pero debe quedar claro que mientras exista la manifestación de la gravedad como fuerza centrípeta que hace que la galaxia gire uniformemente, su momento angular siempre permanecerá conservado.

Ahora puede preguntarse por qué el momento angular se conserva en primer lugar. ¿Por qué existe como existe la conservación de la masa y la energía? Para eso la respuesta está en el teorema de Noether. Es profundo, elegante y hermoso. Puedes buscarlo en Google para más diversión.

No estoy seguro de por qué crees que se requiere algún mecanismo especial para conservar el momento angular a escala galáctica. El momento angular se conserva porque el mundo se ve igual después de girar 360 grados. Es una propiedad del espacio-tiempo.

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