Ультра диффузная галактика

( Ультрадиффузная галактика УДГ ) , или Темная галактика , [ 1 ] с чрезвычайно низкой светимостью — галактика , первый пример которой был обнаружен в близлежащем скоплении Девы и Алланом Сэндиджем Бруно Бинггели в 1984 году. [ а ] Эти галактики изучались в течение многих лет до их переименования в 2015 году. Их недостаточная светимость связана с отсутствием звездообразующего газа, в результате чего эти галактики являются резервуарами очень старых звездных популяций. [ 3 ] [ 4 ]
Согласно открытиям, подтвержденным в 2018 году, этот класс галактик включает оба крайних варианта содержания темной материи : некоторые UDG почти полностью состоят из темной материи (такая галактика может иметь тот же размер и массу, что и Млечный Путь , но количество видимых звезд составляет всего 1 %), [ 5 ] в то время как другие UDG, похоже, почти полностью свободны от темной материи. [ 6 ]
Примеры
[ редактировать ]Некоторые ультрадиффузные галактики, обнаруженные в скоплении Кома , расположенном примерно в 330 миллионах световых лет от Земли, имеют диаметр 60 лет (18 кпк ) и содержат 1% звезд галактики Млечный Путь . [ 7 ] Распределение ультрадиффузных галактик в скоплении Кома такое же, как и у светящихся галактик; это говорит о том, что среда скопления удаляет газ из галактик, позволяя им заселять скопление так же, как и более яркие галактики. Подобное распределение в зонах с более высокой приливной силой предполагает большую долю темной материи, которая удерживает галактики вместе при более высоком напряжении. [ 3 ]
Стрекоза 44 , ультрадиффузная галактика в скоплении Кома , является одним из примеров. [ 4 ] Наблюдения за скоростью его вращения позволяют предположить, что его масса составляет около одного триллиона солнечных масс , примерно такая же, как масса Млечного Пути . Это также согласуется с примерно 90 шаровыми скоплениями, наблюдаемыми вокруг Dragonfly 44 . Однако галактика излучает лишь 1% света, излучаемого Млечным Путем. [ 8 ] 25 августа 2016 года астрономы сообщили, что Dragonfly 44 может почти полностью состоять из темной материи . [ 9 ] [ 5 ] [ 10 ] Однако позже кинематика с пространственным разрешением измерила массу около 160 миллиардов солнечных масс, что в шесть раз меньше, чем в ранних измерениях массы, и на 1 порядок меньше, чем масса Млечного Пути . [ 11 ] Самая последняя работа обнаружила 20 шаровых скоплений вокруг галактики, что согласуется с недавними измерениями массы. [ 12 ] [ 13 ] Отсутствие рентгеновского излучения из галактики и прилегающей территории также показывает, что количество шаровых скоплений не может быть таким большим, как утверждалось ранее. [ 14 ]
В 2018 году те же авторы сообщили об открытии ультрадиффузной галактики NGC 1052-DF2. [ б ] не содержит темной материи , согласно измерениям скоростей ее системы шаровых скоплений ~10 . [ 16 ] [ 6 ] Они пришли к выводу, что это может исключить некоторые альтернативные теории гравитации, такие как модифицированная ньютоновская динамика другие теории, такие как эффект внешнего поля , но оставляет возможными . Детальное моделирование в рамках модифицированной ньютоновской динамики подтверждает, что NGC 1052-DF2 вполне соответствует теоретическим ожиданиям. [ 17 ]
В 2021 году сообщалось, что AGC 114905, ультрадиффузная карликовая галактика, расположенная на расстоянии около 250 миллионов световых лет, почти не имеет темной материи. [ 18 ] Однако этот вывод во многом основан на том, что галактика имеет умеренный наклон 32 ° между плоскостями диска и неба, что оценивается по несколько овальному виду. Используя детальное моделирование AGC 114905 в альтернативной теории гравитации, известной как Модифицированная ньютоновская динамика , было показано, что дисковая галактика с ее свойствами может казаться слегка овальной, даже если смотреть лицом к лицу из-за дисковой самогравитации, и в этом случае кривая вращения могло быть намного выше, и галактика могла бы вполне соответствовать теоретическим ожиданиям. [ 19 ] Завышенная оценка наклона маловероятна, если в галактиках преобладает темная материя, потому что тогда диск не является самогравитирующим, поэтому он должен быть близок к круглому, если смотреть лицом вниз. [ 20 ]
См. также
[ редактировать ]- Темная галактика - гипотетическая галактика без звезд или с очень небольшим количеством звезд.
- Галактика с низкой поверхностной яркостью , также известная как LSBG — галактика, которая менее ярка, чем окружающее ночное небо.
- Галактика типа cD - классификация морфологии галактик или c-диффузный. тип галактики
- Галактика типа D - система классификации галактик на основе внешнего вида или диффузного типа. галактик
- DGSAT I - Ультрадиффузная галактика в сверхскоплении Персея-Рыб.
Сноски
[ редактировать ]- ^ UDG представляют собой подмножество карликовых сфероидальных и карликовых эллиптических галактик и, как таковые, являются избыточным названием для уже хорошо изученного типа галактик. [ 2 ]
- ^ NGC 1052-DF2 ранее была идентифицирована на фотографических пластинках Караченцевым и др. в 2000 году. [ 15 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ До свидания, Деннис (26 января 2024 г.). «Что вы называете галактикой без звезд? - К темной материи и темной энергии добавьте темные галактики — скопления звезд, настолько редких и тусклых, что они практически невидимы» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 26 января 2024 года.
- ^ Конселиче, Кристофер Дж. (март 2018 г.). «Ультрадиффузные галактики представляют собой подмножество скоплений карликовых эллиптических/сфероидальных галактик» . Исследовательские записки ААС . 2 (1): 43. arXiv : 1803.06927 . Бибкод : 2018RNAAS...2...43C . дои : 10.3847/2515-5172/aab7f6 . ISSN 2515-5172 . S2CID 55462455 .
- ^ Перейти обратно: а б «Астрономы обнаружили 854 ультратемные галактики в знаменитом скоплении Кома» . Наука Дейли . 22 июня 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Ученые открыли самые пушистые галактики» . phys.org. 14 мая 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б Холл, Шеннон (25 августа 2016 г.). «Галактика-призрак на 99,99% состоит из темной материи и почти не содержит звезд» . Новый учёный . Проверено 27 августа 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б ван Доккум; и др. (2018). «Галактика, лишенная темной материи». Природа . 555 (7698): 629–632. arXiv : 1803.10237 . Бибкод : 2018Природа.555..629В . дои : 10.1038/nature25767 . ПМИД 29595770 . S2CID 4460376 .
- ^ «Ученые из Кека открыли самые пушистые галактики» . Космическая газета. 18 мая 2015 г.
- ^ Кроссвелл, Кен (26 июля 2016 г.). «Обнаружен темный двойник Млечного Пути» . природы Новости . Проверено 30 июля 2016 г.
- ^ ван Доккум, Питер; и др. (25 августа 2016 г.). «Высокая дисперсия скоростей звезд и ~100 шаровых скоплений для ультрадиффузной галактики Dragonfly 44» . Письма астрофизического журнала . 828 (1): Л6. arXiv : 1606.06291 . Бибкод : 2016ApJ...828L...6V . дои : 10.3847/2041-8205/828/1/L6 . S2CID 1275440 .
- ^ Фельтман, Рэйчел (26 августа 2016 г.). «Обнаружен новый класс галактик, почти полностью состоящий из темной материи» . Вашингтон Пост . Проверено 26 августа 2016 г.
- ^ Ван Доккум, Питер; Вассерман, Ашер; Даниэли, Шани; Авраам, Роберто; Броди, Джин; Конрой, Чарли; Форбс, Дункан А.; Мартин, Кристофер; Матушевски, Мэтт; Романовский, Аарон Дж.; Вийом, Алекса (2019). «Пространственно разрешенная звездная кинематика ультрадиффузной галактики Стрекоза 44. I. Наблюдения, кинематика и совпадения гало холодной темной материи, Питер ван Доккум и др. 2019» . Астрофизический журнал . 880 (2): 91. arXiv : 1904.04838 . дои : 10.3847/1538-4357/ab2914 . S2CID 119185644 .
- ^ Сайфоллахи, Теймур; Трухильо, Игнасио; Бизли, Майкл А.; Пеллетье, Рейнье Ф.; Кнапен, Йохан Х. (2020). « Количество шаровых скоплений вокруг знакового UDG DF44 соответствует ожидаемому для карликовых галактик», Сайфоллахи и др., 2020» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . arXiv : 2006.14630 . дои : 10.1093/mnras/staa3016 .
- ^ «Загадка странной галактики, состоящей на 99,99% из темной материи, решена» .
- ^ Богдан, Акос (2020). « Американское астрономическое общество, узнать больше Институт физики, узнать больше Архетипическая ультрадиффузная галактика, Стрекоза 44, не является темным Млечным Путем», Богдан 2020» . Письма астрофизического журнала . arXiv : 2009.07846 . дои : 10.3847/2041-8213/abb886 . S2CID 221761669 .
- ^ Караченцев И.Д. ; Караченцева В.Е.; Сучков А.А.; Гребель, ЭК (2000). «Кандидаты в карликовые галактики обнаружены в ходе обзора неба SERC EJ» . Астрон. Астрофиз. Доп. Сер . 145 (3): 415–423. Бибкод : 2000A&AS..145..415K . дои : 10.1051/aas:2000249 .
- ^ Паркс, Джейк (21 октября 2019 г.). «Хаббл открывает новые доказательства существования спорных галактик без темной материи» . Откройте для себя журнал .
- ^ Хаги, Хосейн; Крупа, Павел; Баник, Индранил; Ву, Сюйфэнь; Зонузи, Акрам Х.; Джаванмарди, Бехнам; Гари, Амир; Мюллер, Оливер; Дабрингхаузен, Йорг; Чжао, Хуншэн (14 августа 2019 г.). «Новая формулировка эффекта внешнего поля в MOND и численное моделирование ультрадиффузных карликовых галактик – применение к NGC 1052-DF2 и NGC 1052-DF4» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 487 (2): 2441–2454. arXiv : 1906.03268 . Бибкод : 2019MNRAS.487.2441H дои : 10.1093/mnras/stz1465 . ISSN 0035-8711 .
- ^ Появляются доказательства существования галактик без темной материи RAS 2021.
- ↑ Новый взгляд на вращение галактик спасает спорную теорию гравитации RAS 2022.
- ^ https://arxiv.org/abs/2202.08678 arXiv 2022 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Бизли, Майкл А.; Романовский, Аарон Дж.; Пота, Винченцо; Наварро, Игнасио Мартин; Дельгадо, Дэвид Мартинес; Нейер, Фабиан; Дейч, Аарон (1 февраля 2016 г.). «Сверхмассивное темное гало вокруг ультрадиффузной галактики в скоплении Девы» . Письма астрофизического журнала . 819 (2) (опубликовано 1 марта 2016 г.): L20. arXiv : 1602.04002 . Бибкод : 2016ApJ...819L..20B . дои : 10.3847/2041-8205/819/2/L20 . S2CID 7783759 .
- ван Доккум, Питер Г.; Романовский, Аарон Дж.; Авраам, Роберт; Броди, Джин П.; Конрой, Чарли; Геха, Марла ; Мерритт, Эллисон; Вийом, Алекса; Чжан, Цзелай (6 февраля 2015 г.). «Спектроскопическое подтверждение существования крупных диффузных галактик в скоплении Кома». Письма астрофизического журнала . 804 (1) (опубликовано 1 мая 2015 г.): L26. arXiv : 1504.03320 . Бибкод : 2015ApJ...804L..26V . дои : 10.1088/2041-8205/804/1/L26 . S2CID 54664026 .
- Кода, Джин; Яги, Масафуми; Яманои, Хитоми; Комияма, Ютака (4 июня 2015 г.). «Приблизительно тысяча ультрадиффузных галактик в скоплении Кома». Письма астрофизического журнала . 807 (1): Л2 arXiv : 1506.01712 . Бибкод : 2015ApJ...807L... 2K дои : 10.1088/2041-8205/807/1/L2 . S2CID 35812655 .