Kuglegalaksehob

Bullet Cluster
en hob af galakser

Røntgenbillede taget med Chandra-teleskopet. Eksponeringstid 140 timer. Skalaen er i Mpc . Rødforskydning ( z ) = 0,3.
Observationsdata
( Epoke J2000.0 )
Konstellation Køl
højre opstigning 06 t  58 m  37,90 s
deklination −55° 57′ 0″
Antal galakser ~40
Afstand 1,141 Gpc (3,7 milliarder lysår) [1]
Rødforskydning 0,296 [2]
Røntgen flux 5,6 ± 0,6 × 10 −19 W/cm2 ( 0,1-2,4 keV). [2]
Koder i kataloger
1E 0657-56, 1E 0657-558
Oplysninger i Wikidata  ?

Kuglehoben , 1E 0657-558 , er  en galaksehob bestående af to kolliderende hobe. Strengt taget refererer navnet Bullet Cluster til, at den mindre klynge bevæger sig væk fra den større. Afstanden langs sigtelinjen er 1,141 Gpc (3,7 milliarder lysår ). [en]

Studiet af gravitationelle linsefænomener ved denne klynge har givet et af de vigtigste beviser for eksistensen af ​​mørkt stof . [3] [4]

Kollisionsobservationer af andre galaksehobe, såsom MACS J0025.4-1222 , understøtter også ideen om mørkt stof.

Generel information

Hovedkomponenterne i et par klynger - stjerner, gas og formodet mørkt stof - opfører sig anderledes under en kollision, hvilket gør det muligt at studere komponenterne separat. Stjernerne i galakser observeret i synligt lys reagerer svagt på kollisionen, de fleste af stjernerne oplever kun at blive langsommere på grund af yderligere tiltrækning. Den varme gas fra to kolliderende klynger, set i røntgenstråler, repræsenterer det meste af det baryoniske stof i parret af klynger. Gassen fra de to klynger er involveret i elektromagnetisk interaktion, hvilket fører til en betydelig deceleration af gassen sammenlignet med decelerationen af ​​stjerner. Den tredje komponent, mørkt stof, detekteres ved at observere gravitationslinserne af baggrundsobjekter. Inden for teorier, hvor mørkt stof er fraværende (f.eks. modificeret newtonsk dynamik ), skal linsebehandling være i overensstemmelse med fordelingen af ​​baryonisk stof, det vil sige røntgengas. Men observationer har vist, at linseeffekten er mest udtalt i to separate områder nær de observerede galakser; ideen om, at det meste af massen i klynger er indeholdt i de to områder af mørkt stof, der passerer gennem gasområderne under kollisionen, blev således bekræftet. Denne konklusion stemmer overens med mørkt stofs formodede egenskaber som svagt vekselvirkende, med undtagelse af gravitationskraften.

Kuglehoben er en af ​​de varmeste galaksehobe kendt. [2] For en terrestrisk observatør passerede den mindre klynge gennem midten af ​​klyngesystemet for 150 millioner år siden og skabte et bueformet stød nær højre side af klyngen, da den 70 millioner K gas i den mindre klynge passerede gennem klyngen. 100 millioner K gas i den større klynge med en hastighed på omkring 10 millioner km/t. [5] [6] [7] Den frigivne energi svarer til energien af ​​10 kvasarer . [2]

Relevans for teorier om mørkt stof

Kugleklyngen er et af de bedste beviser for eksistensen af ​​mørkt stof [4] [8] og dets egenskaber stemmer dårligt overens med konklusionerne fra de mest kendte varianter af modificeret newtonsk dynamik. [9] Det blev vist på niveauet for statistisk signifikans 8σ, at forskydningen af ​​det samlede massecenter fra baryonisk stofs massecenter ikke kun kan forklares ved en ændring i tyngdeloven. [ti]

Ifølge Greg Madejski:

Særligt imponerende resultater blev opnået fra observationer af Bullet Cluster af Chandra rumobservatoriet (1E0657-56; Fig. 2) og rapporteret i Markevitch et al. (2004) og Clowe et al. (2004). Disse forfattere hævder, at klyngen smelter sammen ved høje hastigheder (ca. 4500 km/s), som indikeret ved fordelingen af ​​varm røntgenudsendende gas. Området med mørkt stof, der afsløres ved analysen af ​​linsekortet, falder sammen med området for ikke-kolliderende galakser, men ligger foran den kolliderende gas. Sådanne observationer skaber restriktioner på tværsnittet for interaktionen af ​​mørkt stof. [elleve]

Ifølge Eric Hayashi:

Hastigheden af ​​den mindre klynge er ikke overdrevent høj for strukturerne i klyngene og kan opnås inden for den nuværende kosmologiske Lambda-CDM-model . [12]

En undersøgelse fra 2010 viste, at kollisionsrater ikke er i overensstemmelse med forudsigelserne fra Lambda-CDM-modellen. [13] Men en efterfølgende undersøgelse viste, at der er overensstemmelse mellem teori og observationer, [14] og uoverensstemmelsen opstod blandt andet på grund af den lille mængde modellering. Tidligere arbejde, som hævdede, at klyngeparametrene og de nuværende kosmologiske modeller var inkonsistente, var baseret på en forkert bestemmelse af hastigheden af ​​galaksernes fald baseret på hastigheden af ​​chokbølgen i den røntgenstråleudsendende gas. [fjorten]

Selvom Bullet Cluster giver bevis for tilstedeværelsen af ​​mørkt stof på store klyngeskalaer, bidrager den ikke til at løse galakserotationsproblemet. Det observerede forhold mellem mængden af ​​mørkt stof og synligt stof i en typisk rig klynge er signifikant lavere end den teoretiske. [15] Lambda-CDM-modellen er således muligvis ikke i stand til at beskrive forskellen i masser på galaksens skala.

Alternative fortolkninger

Mordechai Milgrom , forfatteren til teorien om modificeret newtonsk dynamik, offentliggjorde en tilbagevisning [16] af påstande om, at egenskaberne af Bullet-klyngen beviser eksistensen af ​​mørkt stof. Milgrom hævder, at MOND korrekt tager højde for dynamikken i galakser uden for galaksehobe, og i kuglehobe eliminerer det behovet for en stor mængde mørkt stof, hvilket efterlader det masseforhold, der kræves for at beskrive egenskaberne af en hob og observeret masse lig med 2, denne uoverensstemmelse i værdierne Milgrom forklarer ved tilstedeværelsen af ​​uobserverbart almindeligt stof, ikke mørkt stof. Uden involvering af MOND eller en lignende teori når afvigelsen i masse 10 gange. En anden undersøgelse i 2006 [17] advarer mod "en simpel fortolkning af analysen af ​​svag linse i en klynge", hvilket efterlader spørgsmålet åbent om, hvorvidt MOND eller en lignende teori i en asymmetrisk klynge som Bullet klyngen korrekt kan redegøre for effekter af gravitationslinser.

Se også

Noter

  1. ↑ 1 2 NED resultater for objekt Bullet Cluster . NASAs ekstragalaktiske database. Hentet 4. marts 2012. Arkiveret fra originalen 30. september 2018.
  2. ↑ 1 2 3 4 Tucker, W.; Blanco, P.; Rappoport, S.; David, L.; Fabricant, D.; Falco, EE; Forman, W.; Dressler, A.; Ramella, M. 1E 0657-56: A Contender for the Hottest Known Cluster of Galaxies  //  The Astrophysical Journal  : tidsskrift. - IOP Publishing , 1998. - Marts ( vol. 496 ). — P.L5 . - doi : 10.1086/311234 . - . — arXiv : astro-ph/9801120 . Arkiveret fra originalen den 14. december 2019.
  3. ↑ Clowe, Douglas; Gonzalez, Anthony; Markevich, Maxim. Svag linsemasserekonstruktion af den interagerende klynge 1E0657-558: Direkte bevis for eksistensen af ​​mørkt stof   // Astrophys . J.: journal. - 2003. - Bd. 604 , nr. 2 . - S. 596-603 . - doi : 10.1086/381970 . - . - arXiv : astro-ph/0312273 .
  4. ↑ 1 2 M. Markevitch; A.H. Gonzalez; D. Clowe; A. Vikhlinin; L. David; W. Forman; C. Jones; S. Murray; W Tucker. Direkte begrænsninger på selvinteraktionstværsnittet af mørkt stof fra den sammensmeltende galaksehob 1E0657-56  //  Astrophys. J.: journal. - 2003. - Bd. 606 , nr. 2 . - s. 819-824 . - doi : 10.1086/383178 . - . - arXiv : astro-ph/0309303 .
  5. ↑ Harvard foto og beskrivelse . Hentet 2. december 2019. Arkiveret fra originalen 12. august 2019.
  6. ↑ spaceimages.com . Hentet 4. april 2018. Arkiveret fra originalen 26. juli 2009.
  7. ↑ Den dynamiske status for galaksehoben 1E0657-56 (link utilgængeligt) . Hentet 4. april 2018. Arkiveret fra originalen 18. april 2015. 
  8. ↑ M. Markevitch; S. Randall; D. Clowe; A. Gonzalez; et al. (16.-23. juli 2006). "Dark Matter and the Bullet Cluster" (PDF) . 36. COSPAR videnskabelige forsamling . Beijing, Kina. Arkiveret (PDF) fra originalen 2020-05-27 . Hentet 2019-12-02 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )Kun abstrakt
  9. ↑ Foredrag om frokost på Harvard University af Scott Randall den 31. maj 2006. Kun abstrakt (link ikke tilgængeligt) . Hentet 4. april 2018. Arkiveret fra originalen 1. september 2006. 
  10. ↑ Clowe, Douglas et al. Et direkte empirisk bevis på eksistensen af ​​mørkt stof  //  The Astrophysical Journal  : tidsskrift. - IOP Publishing , 2006. - Vol. 648 , nr. 2 . - P.L109-L113 . - doi : 10.1086/508162 . - . - arXiv : astro-ph/0608407 .
  11. ↑ Nylige og fremtidige observationer i røntgen- og gammastrålebåndene . Hentet 2. februar 2019. Arkiveret fra originalen 8. august 2018.
  12. ↑ Eric Hayashi; Hvid. Hvor sjælden er Bullet Cluster? (engelsk)  // man . Ikke. R. Astron. soc. Lett.. - 2006. - Vol. 370 . -P.L38- L41 . - doi : 10.1111/j.1745-3933.2006.00184.x . - . — arXiv : astro-ph/0604443 .
  13. ↑ Jounghun Lee; Komatsu. Bullet Cluster: A Challenge to LCDM Cosmology  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2010. - Vol. 718 . - doi : 10.1088/0004-637X/718/1/60 . - . - arXiv : 1003.0939 .
  14. ↑ 1 2 Thompson, Robert; Dave, Romeel; Nagamine, Kentaro. En udfordrers stigning og fald: Bullet Cluster i Lambda-simuleringer af koldt mørkt stof  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal  . - Oxford University Press , 2015. - 1. september ( vol. 452 ). - S. 3030-3037 . — ISSN 0035-8711 . - doi : 10.1093/mnras/stv1433 . - . - arXiv : 1410.7438 . Arkiveret fra originalen den 14. august 2017.
  15. ↑ Arkiveret kopi (downlink) . Dato for adgang: 5. januar 2010. Arkiveret fra originalen 25. august 2009. 
  16. ↑ Milgrom, Moti, Milgroms perspektiv på Bullet Cluster , < http://www.astro.umd.edu/~ssm/mond/moti_bullet.html > . Hentet 27. december 2016. Arkiveret 21. juli 2016 på Wayback Machine 
  17. ↑ GW Angus; B. Famaey; H. Zhao. Kan MOND tage en kugle? Analytiske sammenligninger af tre versioner af MOND hinsides sfærisk symmetri  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal  . - Oxford University Press , 2006. - September ( vol. 371 , nr. 1 ). - S. 138-146 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2006.10668.x . - . - arXiv : astro-ph/0606216v1 .

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier