太陽と天の川の中心との間の力はどのくらい強いですか？

私は太陽が天の川の周りを周回していることを知っていますが、それらの間の引力はどのくらい強いですか（たとえば、ニュートンで表した大きさの桁数は？）

orbit the-sun milky-way

— Gstestso
ソース

銀河の軌道はケプラーではありません。単一の巨大な中心はなく、その重力が太陽を引き付け、むしろディスク全体を引き付け、銀河を取り巻く暗黒物質ハローはありません。銀河内の質量の分布を知らなければ、逆二乗則を使用して重力を計算することはできません。

それにもかかわらず、太陽の軌道はほぼ円形であるため、運動学を使用して、関係する力についてのいくつかの考えを得ることができます：円運動の場合。太陽の速度は約225000 m / sで、中心からの半径は約2.5e20 mです。上記の式は、2e-10 m /s²の非常に小さな求心加速度を与えます $a=\frac{v^2}{r}$

ただし、太陽は2e30 kgとかなり重いため、を使用すると、太陽にかかる力は4e20 Nのオーダーになります。これは、太陽が地球に作用する力の約0.01です。（3.6e22 N） $F=ma$

— ジェームズK
ソース

興味深いことに、銀河を特定の半径で均一な密度の円盤としてモデル化した場合（ただし、半径によって変化します）、太陽の軌道内の質量分布を適用します

\frac{g M m}{r^{2}}

$\frac{gMm}{r^2}$

重力の力を計算するために逆二乗則を確実に使用できます。標準のケプラー式システムより少し難しいですが、それは可能です。いくつかの積分を含む太陽の軌道のすべての質量内部を把握する必要があるだけです。これができなければ、銀河ダイナミクスのN体シミュレーションは、基本的に彼らが行うことなので機能しません。

— ゼファー2016年

それは事実ですが、あなたが言うように、太陽の軌道の内側と外側の質量分布を知る必要があります（銀河は球対称ではないため）。一方、上記の運動学的アプローチは、微積分、nボディダイナミクスなしのソリューションを提供します。明確にするために編集します。

— James K

@CarlWitthoft目に見えるものをまとめると、そうではありません。だからダークマターが必要です。太陽の速度は、バリオン問題のインベントリを使用しているときの2/3程度になると思います。もちろん、この赤字は、ガラクトセントリックな半径が大きくなると、さらに深刻になります。

— ロブジェフリーズ2016年