Траектории массивных тел в моделях с отрицательной космологической постоянной и структура спиральных галактик

Abstract

This paper explores features of massive particle orbits caused by the considering of negative cosmological constant (Λ < 0) in GR. Trajectory formulas are obtained for different cases of non-circular motion in Kottler metric. It is also shown that a stable circular orbit RΛ exists with RΛ ∼ 1 |Λ| . Within that orbit (r < RΛ) the trajectories are precessing ellipses and the spiral structure emerges beyond (r > RΛ). Within the framework of this approach, a simple model of a spiral galaxy has been obtained. In addition, an attempt is made to qualitatively explain the shape of the rotational curves of spiral galaxies.

В работе в рамках общей теории относительности рассмотрены особенности траекторий массивных тел, обусловленные отрицательной космологической постоянной: Λ < 0. Получены формулы, определяющие параметры орбиты тел в метрике Кеттлера. Показано, что существует стабильная круговая орбита с радиусом RΛ ∼ 1 |Λ| . На расстояниях r < RΛ траекториями частиц являются прецессирующие эллипсы, а при r > RΛ — спирали. В рамках рассматриваемого подхода предложена простая модель спиральных галактик и сделана попытка качественно объяснить их кривые вращения.