(Originais Teachy 2023) - Questão Muito Difícil de Física

Ao observar o céu noturno, é possível identificar um conjunto de estrelas que parecem agrupadas. Esses agrupamentos são, na verdade, galáxias, vastas coleções de estrelas, poeira interestelar, gases e matéria escura, todas unidas gravitacionalmente. Considerando a teoria da relatividade geral de Einstein, que descreve a gravitação como a curvatura do espaço-tempo devido à presença de massa e energia, explique como a estrutura de uma galáxia espiral, como a nossa Via Láctea, pode ser mantida em equilíbrio dinâmico, impedindo que as estrelas se afastem umas das outras ou colidam gravitacionalmente. Em sua resposta, discuta o papel do buraco negro supermassivo no centro de galáxias espirais e a relação entre a massa total da galáxia e a velocidade de rotação das estrelas em torno do centro galáctico.