Interested Article - Скопление галактик Пуля

seraphina
  • 2020-03-20
  • 2

Скопление галактик Пуля ( англ. Bullet Cluster ), 1E 0657-558 — скопление галактик , состоящее из двух сталкивающихся скоплений. Строго говоря, название скопление Пуля относится к меньшему из скоплений, удаляющемуся от большего. Сопутствующее расстояние вдоль луча зрения составляет 1,141 Гпк (3,7 млрд световых лет ).

Исследование явлений гравитационного линзирования данным скоплением дало одно из наиболее важных доказательств существования тёмной материи .

Наблюдения столкновений других скоплений галактик, таких как MACS J0025.4-1222 , также поддерживают идею существования тёмной материи.

Общие сведения

Основные компоненты пары скоплений — звёзды, газ и предполагаемая тёмная материя — по-разному ведут себя в течение столкновения, что позволяет исследовать компоненты по отдельности. Звёзды галактик, наблюдаемые в видимом излучении, слабо откликаются на столкновение, большинство звёзд испытывает только замедление движения вследствие дополнительного притяжения. Горячий газ двух сталкивающихся скоплений, наблюдаемый в рентгеновском излучении, представляет большую часть барионного вещества в паре скоплений. Газ двух скоплений участвует в электромагнитном взаимодействии, что приводит к существенному замедлению газа по сравнению с замедлением звёзд. Третий компонент, тёмная материя обнаруживается при наблюдении гравитационного линзирования объектов фона. В рамках теорий, в которых тёмная материя отсутствует (например, модифицированная ньютоновская динамика ), линзирование должно согласовываться с распределением барионного вещества, то есть рентгеновского газа. Но наблюдения показали, что эффект линзирования сильнее всего проявляется в двух отдельных областях вблизи наблюдаемых галактик; таким образом, получила подтверждение идея о том, что большая часть массы в скоплениях заключена в пределах двух областей тёмной материи, которая проходит сквозь области газа при столкновении. Этот вывод согласуется с предполагаемыми свойствами тёмной материи как слабо взаимодействующей, за исключением силы гравитации.

Скопление Пуля является одним из наиболее горячих известных скоплений галактик. Для земного наблюдателя меньшее скопление прошло центр системы скоплений 150 млн лет назад, создав ударную волну в форме арки, находящуюся вблизи правой стороны скопления, при прохождении газа температурой 70 млн К в меньшем скоплении через газ с температурой 100 млн K в большем скоплении со скоростью около 10 млн км/ч. Выделившаяся при этом энергия эквивалентна энергии 10 квазаров .

Значимость для теорий о тёмной материи

Скопление Пуля представляет одно из лучших доказательств существования тёмной материи и по свойствам плохо согласуется с выводами наиболее известных вариантов модифицированной ньютоновской динамики. Было показано на уровне статистической значимости 8σ, что смещение центра полной массы от центра масс барионного вещества не может объясняться только изменением закона тяготения.

Рентгеновское изображение (розовый цвет) совместно с изображением в видимом свете (галактики), распределение массы вычислено из данных о гравитационном линзировании (синий цвет).

По словам Greg Madejski:

Особо впечатляющие результаты были получены по наблюдениям скопления Пуля космической обсерваторией Чандра (1E0657-56; Fig. 2) и указаны в работах Markevitch et al. (2004) и Clowe et al. (2004). Эти авторы утверждают, что в скоплении происходит слияние при высоких скоростях (около 4500 км/с), на что указывает распределение горячего газа, излучающего в рентгеновском диапазоне. Область тёмной материи, выявленная по анализу карты линзирования, совпадает с областью не сталкивающихся галактик, но лежит впереди относительно сталкивающегося газа. Подобные наблюдения создают ограничения на сечение взаимодействия тёмной материи.

По словам Эрика Хаяси:

Скорость меньшего скопления не чрезмерно высока для структур в скоплениях и может достигаться в рамках современной космологической Лямбда-CDM модели .

Проведённое в 2010 году исследование показало, что скорости столкновений несовместимы с предсказаниями Лямбда-CDM модели. Но уже последующее исследование показало, что согласие между теорией и наблюдениями есть, а несоответствие возникало в том числе вследствие малого объёма моделирования. Более ранняя работа, в которой утверждалось несоответствие параметров скопления и современных космологических моделей была основана на неверном определении скорости падения галактик на основе скорости ударной волны в испускающем рентгеновское излучение газе.

Хотя скопление Пуля предоставляет свидетельства наличия тёмной материи на крупных масштабах скоплений, оно не вносит вклада в разрешение проблемы вращения галактик. Наблюдаемое отношение количества тёмной материи и видимой материи в типичном богатом скоплении существенно ниже, чем теоретическое. Таким образом, возможно, Лямбда-CDM модель не способна описать различие масс на масштабах галактики.

Альтернативные интерпретации

Мордехай Милгром , автор теории модифицированной ньютоновской динамики опубликовал опровержение утверждений о том, что свойства скопления Пуля доказывают существование тёмной материи. Милгром утверждает, что MOND корректно учитывает динамику галактик вне скоплений галактик, а в скоплениях типа Пули устраняет необходимость в большом количестве тёмной материи, оставляя отношение требуемой для описания свойств скопления массы и наблюдаемой массы равное 2, это расхождение значений Милгром объясняет наличием ненаблюдаемого обычного вещества, а не тёмной материи. Без привлечения MOND или похожей теории расхождение в массе достигает 10 раз. Другое исследование, проведённое в 2006 году, предостерегает от "простой интерпретации анализа слабого линзирования в скоплении", оставляя открытым вопрос о том, может ли в несимметричном скоплении типа скопления Пуля MOND или аналогичная теория корректно учесть эффекты гравитационного линзирования.

См. также

  • Abell 520 — похожее скопление галактик, в котором тёмная материя и светящееся вещество оказались разделёнными вследствие крупного столкновения
  • NGC 1052-DF2

Примечания

  1. ↑ . NASA Extragalactic Database. Дата обращения: 4 марта 2012. 30 сентября 2018 года.
  2. ↑ (англ.) ( ; Blanco, P.; Rappoport, S.; David, L.; Fabricant, D.; Falco, E. E.; Forman, W.; Dressler, A.; Ramella, M. (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing , 1998. — March ( vol. 496 ). — P. L5 . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : . 14 декабря 2019 года.
  3. Clowe, Douglas; Gonzalez, Anthony; Markevich, Maxim. Weak lensing mass reconstruction of the interacting cluster 1E0657-558: Direct evidence for the existence of dark matter (англ.) // Astrophys. J. : journal. — 2003. — Vol. 604 , no. 2 . — P. 596—603 . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : .
  4. ↑ M. Markevitch; A. H. Gonzalez; D. Clowe; A. Vikhlinin; L. David; W. Forman; C. Jones; S. Murray; W. Tucker. Direct constraints on the dark matter self-interaction cross-section from the merging galaxy cluster 1E0657-56 (англ.) // Astrophys. J. : journal. — 2003. — Vol. 606 , no. 2 . — P. 819—824 . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : .
  5. . Дата обращения: 2 декабря 2019. 12 августа 2019 года.
  6. . Дата обращения: 4 апреля 2018. 26 июля 2009 года.
  7. . Дата обращения: 4 апреля 2018. Архивировано из 18 апреля 2015 года.
  8. M. Markevitch; S. Randall; D. Clowe; A. Gonzalez; et al. (16–23 July 2006). (PDF) . 36th COSPAR Scientific Assembly . Beijing, China. (PDF) из оригинала 27 мая 2020 . Дата обращения: 2 декабря 2019 . {{ cite conference }} : Неизвестный параметр |last-author-amp= игнорируется ( |name-list-style= предлагается) ( справка ) Abstract only
  9. . Дата обращения: 4 апреля 2018. Архивировано из 1 сентября 2006 года.
  10. Clowe, Douglas et al. A Direct Empirical Proof of the Existence of Dark Matter (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing , 2006. — Vol. 648 , no. 2 . — P. L109—L113 . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : .
  11. . Дата обращения: 2 февраля 2019. 8 августа 2018 года.
  12. Eric Hayashi; White. How Rare is the Bullet Cluster? (англ.) // Mon. Not. R. Astron. Soc. Lett.. — 2006. — Vol. 370 . — P. L38—L41 . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : .
  13. Jounghun Lee; Komatsu. Bullet Cluster: A Challenge to LCDM Cosmology (англ.) // The Astrophysical Journal . — IOP Publishing , 2010. — Vol. 718 . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : .
  14. ↑ Thompson, Robert; Davé, Romeel; Nagamine, Kentaro. (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : journal. — Oxford University Press , 2015. — 1 September ( vol. 452 ). — P. 3030—3037 . — ISSN . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : . 14 августа 2017 года.
  15. . Дата обращения: 5 января 2010. Архивировано из 25 августа 2009 года.
  16. Milgrom, Moti, , The MOND Pages , из оригинала 21 июля 2016 , Дата обращения: 27 декабря 2016 от 21 июля 2016 на Wayback Machine
  17. G.W. Angus; B. Famaey; H. Zhao. Can MOND take a bullet? Analytical comparisons of three versions of MOND beyond spherical symmetry (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : journal. — Oxford University Press , 2006. — September ( vol. 371 , no. 1 ). — P. 138—146 . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : .

Ссылки

  • arXiv :
  • arXiv: (Marusa Bradac) Fri, 18 Aug 2006 20:06:48 GMT
  • arXiv:
  • arXiv:
  • arXiv: Brownstein and Moffat
  • CXO: (The Chandra Chronicles) August 21, 2006
  • CXO: Изображение в рентгеновских лучах, видимом излучении и распределение тёмной материи
  • , показывающая, как тёмная материя и обычное вещество оказались разделены .
  • 36 изображений и слайдов, моделирующих наличие тёмной материи
  • NASA: (NASA Press Release 06-096) Aug. 21, 2006
  • . Архивировано из 15 октября 2007 года. Статья SCIENCE NEWS August 22, 2006 Colliding Clusters Shed Light on Dark Matter , включающая анимацию по моделированию столкновения
Источник —

seraphina
  • 2020-03-20
  • 2
  • Tags:

Same as Скопление галактик Пуля

The title for the last searches