Bullet galaxishalmaz

Bullet Cluster
galaxishalmaz

A Chandra teleszkóp által készített röntgenfelvétel. Expozíciós idő 140 óra. A skála Mpc -ben van . Vöröseltolódás ( z ) = 0,3.
Megfigyelési adatok
( Epoch J2000.0 )
csillagkép Tőkesúly
jobb felemelkedés 06 óra  58  óra 37,90 mp
deklináció −55° 57′ 0″
Galaxisok száma ~40
Távolság 1,141 Gpc (3,7 milliárd fényév) [1]
Vöröseltolódás 0,296 [2]
Röntgen- fluxus 5,6 ± 0,6 × 10 -19 W/cm2 ( 0,1–2,4 keV). [2]
Kódok a katalógusokban
1E 0657-56, 1E 0657-558
Információ a Wikidatában  ?

A Bullet Cluster , 1E 0657-558 ,  egy galaxishalmaz , amely két egymásnak ütköző halmazból áll. Szigorúan véve a Bullet Cluster név arra utal, hogy a kisebb klaszter távolodik a nagyobbtól. A mozgási távolság a látóvonal mentén 1,141 Gpc (3,7 milliárd fényév ). [egy]

A gravitációs lencse jelenségeinek e halmaz általi tanulmányozása a sötét anyag létezésének egyik legfontosabb bizonyítékát szolgáltatta . [3] [4]

Más galaxishalmazok ütközési megfigyelései, mint például a MACS J0025.4-1222 , szintén alátámasztják a sötét anyag gondolatát.

Általános információk

Egy halmazpár fő összetevői – a csillagok, a gáz és a feltételezett sötét anyag – ütközés közben eltérően viselkednek, lehetővé téve a komponensek külön tanulmányozását. A látható fényben megfigyelt galaxiscsillagok gyengén reagálnak az ütközésre, a csillagok többsége csak lassulást tapasztal a további vonzás miatt. Két egymásnak ütköző halmaz forró gáza, amely röntgenfelvételeken látható, a barion anyag nagy részét képviseli a klaszterpárban. A két halmaz gáza elektromágneses kölcsönhatásban vesz részt, ami a csillagok lassulásához képest a gáz jelentős lelassulásához vezet. A harmadik komponenst, a sötét anyagot a háttértárgyak gravitációs lencséinek megfigyelésével detektáljuk. Azon elméleteken belül, amelyekben a sötét anyag hiányzik (például a módosított newtoni dinamika ), a lencséknek összhangban kell lenniük a barionos anyag, azaz a röntgengáz eloszlásával. De a megfigyelések azt mutatták, hogy a lencsehatás a megfigyelt galaxisok közelében két különálló régióban a legkifejezettebb; így beigazolódott az az elképzelés, hogy a klaszterek tömegének nagy része a sötét anyag két tartományában van, amely az ütközés során áthalad a gázterületeken. Ez a következtetés összhangban van a sötét anyag gyengén kölcsönható tulajdonságaival, a gravitációs erő kivételével.

A Bullet Cluster az egyik legforróbb ismert galaxishalmaz. [2] Egy földi megfigyelő szerint a kisebb halmaz 150 millió évvel ezelőtt haladt át a klaszterrendszer középpontján, és ív alakú lökés keletkezett a klaszter jobb oldala közelében, miközben a kisebb halmazban lévő 70 millió K gáz áthaladt a halmazrendszeren. 100 millió K gáz a nagyobb klaszterben körülbelül 10 millió km/h sebességgel. [5] [6] [7] A felszabaduló energia 10 kvazár energiájának felel meg . [2]

Relevancia a sötét anyag elméletekhez

A Bullet Cluster az egyik legjobb bizonyíték a sötét anyag létezésére [4] [8] , és tulajdonságai rossz összhangban vannak a módosított newtoni dinamika legismertebb változatainak következtetéseivel. [9] A 8σ statisztikai szignifikancia szintjén kimutatták, hogy a teljes tömegközéppont elmozdulása a barionos anyag tömegközéppontjától nem magyarázható csak a gravitációs törvény változásával. [tíz]

Greg Madejski szerint:

Különösen lenyűgöző eredményeket kaptak a Chandra űrobszervatórium golyóhalmazának megfigyelései (1E0657-56; 2. ábra), és Markevitch et al. (2004) és Clowe et al. (2004). Ezek a szerzők azzal érvelnek, hogy a klaszter nagy sebességgel (körülbelül 4500 km/s) egyesül, amit a forró röntgensugárzást kibocsátó gáz eloszlása ​​jelez. A lencsés térkép elemzésével feltárt sötét anyag régió egybeesik a nem ütköző galaxisok régiójával, de megelőzi az ütköző gázt. Az ilyen megfigyelések korlátozzák a sötét anyag kölcsönhatásának keresztmetszetét. [tizenegy]

Eric Hayashi szerint:

A kisebb klaszter aránya nem túl magas a klaszterek struktúráihoz képest, és a jelenlegi kozmológiai Lambda-CDM modellen belül elérhető . [12]

Egy 2010-es tanulmány kimutatta, hogy az ütközések aránya nincs összhangban a Lambda-CDM modell előrejelzéseivel. [13] De egy későbbi tanulmány kimutatta, hogy egyetértés van az elmélet és a megfigyelések között, [14] és az eltérés többek között a kevés modellezés miatt keletkezett. A korábbi munkák, amelyek azzal érveltek, hogy a halmazparaméterek és a jelenlegi kozmológiai modellek ellentmondásosak, a galaxisok esésének sebességének helytelen meghatározásán alapultak a röntgensugárzást kibocsátó gáz lökéshullámának sebessége alapján. [tizennégy]

Bár a Bullet Cluster bizonyítékot szolgáltat a sötét anyag jelenlétére nagy halmazskálákon, nem járul hozzá a galaxisok forgási problémájának megoldásához. A sötét anyag és a látható anyag mennyiségének megfigyelt aránya egy tipikus gazdag klaszterben lényegesen alacsonyabb, mint az elméleti. [15] Így a Lambda-CDM modell nem biztos, hogy képes leírni a tömegek különbségét a galaxis léptékében.

Alternatív értelmezések

Mordechai Milgrom , a módosított newtoni dinamika elméletének szerzője cáfolatát [16] tette közzé azoknak az állításoknak, amelyek szerint a Bullet-halmaz tulajdonságai bizonyítják a sötét anyag létezését. Milgrom azzal érvel, hogy a MOND helyesen veszi figyelembe a galaxishalmazokon kívüli galaxisok dinamikáját, a Bullet típusú klasztereknél pedig kiküszöböli a nagy mennyiségű sötét anyag szükségességét, így meghagyja a halmaz tulajdonságainak leírásához szükséges tömegarányt és a megfigyelt tömeg 2, ez az eltérés az értékekben Milgrom nem megfigyelhető közönséges anyag jelenlétével magyarázza, nem sötét anyaggal. A MOND vagy hasonló elmélet bevonása nélkül a tömegbeli eltérés eléri a 10-szeresét. Egy másik, 2006-os tanulmány [17] óva int „egy klaszterben a gyenge lencsék elemzésének egyszerű értelmezésétől”, nyitva hagyva azt a kérdést, hogy egy olyan aszimmetrikus klaszterben, mint a Bullet klaszter, a MOND vagy egy hasonló elmélet helyesen magyarázhatja-e a gravitációs lencsék hatásai.

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 NED eredmény a Bullet Cluster objektumhoz . NASA Extragalaktikus adatbázis. Letöltve: 2012. március 4. Az eredetiből archiválva : 2018. szeptember 30.
  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 versenyző a legforróbb ismert galaxishalmazért  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 1998. - március ( 496. kötet ). — P.L5 . - doi : 10.1086/311234 . - Iránykód . — arXiv : astro-ph/9801120 . Az eredetiből archiválva : 2019. december 14.
  3. ↑ Clowe, Douglas; Gonzalez, Anthony; Markevics, Maxim. Az 1E0657-558 kölcsönható klaszter gyenge lencsetömeg-rekonstrukciója: Közvetlen bizonyíték a sötét anyag létezésére   // Astrophys . J.: folyóirat. - 2003. - 1. évf. 604 , sz. 2 . - P. 596-603 . - doi : 10.1086/381970 . - Iránykód . - 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. Az 1E0657-56 egyesülő galaxishalmazból származó sötét anyag önkölcsönhatási keresztmetszetének közvetlen korlátozásai  //  Astrophys. J.: folyóirat. - 2003. - 1. évf. 606 , sz. 2 . - P. 819-824 . - doi : 10.1086/383178 . - Iránykód . - arXiv : astro-ph/0309303 .
  5. ↑ Harvard fotó és leírás . Letöltve: 2019. december 2. Az eredetiből archiválva : 2019. augusztus 12.
  6. ↑ spaceimages.com . Letöltve: 2018. április 4. Archiválva az eredetiből: 2009. július 26.
  7. ↑ Az 1E0657-56 galaxishalmaz dinamikus állapota (a link nem érhető el) . Letöltve: 2018. április 4. Az eredetiből archiválva : 2015. április 18.. 
  8. ↑ M. Markevics; S. Randall; D. Clowe; A. Gonzalez; et al. (2006. július 16–23.). „Sötét anyag és a golyóhalmaz” (PDF) . 36. COSPAR Tudományos Közgyűlés . Peking, Kína. Archivált (PDF) az eredetiből ekkor: 2020-05-27 . Letöltve: 2019-12-02 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )Csak absztrakt
  9. ↑ Scott Randall ebédidőben tartott előadása a Harvard Egyetemen 2006. május 31-én. Csak absztrakt (a hivatkozás nem elérhető) . Letöltve: 2018. április 4. Az eredetiből archiválva : 2006. szeptember 1.. 
  10. ↑ Clowe, Douglas et al. A sötét anyag létezésének közvetlen empirikus bizonyítéka  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2006. - Vol. 648 , sz. 2 . - P.L109-L113 . - doi : 10.1086/508162 . - Iránykód . - arXiv : astro-ph/0608407 .
  11. ↑ Legutóbbi és jövőbeli megfigyelések a röntgen- és gamma-sugársávban . Letöltve: 2019. február 2. Az eredetiből archiválva : 2018. augusztus 8..
  12. ↑ Eric Hayashi; Fehér. Mennyire ritka a Bullet Cluster? (angol)  // Mon. Nem. R. Astron. szoc. 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 . - Iránykód . - arXiv : 1003.0939 .
  14. ↑ 1 2 Thompson, Robert; Dave, Romeel; Nagamine, Kentaro. Egy kihívó felemelkedése és bukása: a Bullet Cluster a lambda hideg sötét anyag szimulációiban  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : Journal  . - Oxford University Press , 2015. - szeptember 1. ( 452. kötet ). - P. 3030-3037 . — ISSN 0035-8711 . - doi : 10.1093/mnras/stv1433 . - . - arXiv : 1410.7438 . Archiválva az eredetiből 2017. augusztus 14-én.
  15. ↑ Archivált másolat (downlink) . Hozzáférés dátuma: 2010. január 5. Az eredetiből archiválva : 2009. augusztus 25. 
  16. ↑ Milgrom, Moti, Milgrom perspektívája a Bullet Clusterről , < http://www.astro.umd.edu/~ssm/mond/moti_bullet.html > . Letöltve: 2016. december 27. Archiválva : 2016. július 21. a Wayback Machine -nél 
  17. ↑ GW Angus; B. Famaey; H. Zhao. Elbírja a MOND a golyót? A MOND három változatának analitikai összehasonlítása a gömbszimmetrián túl  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : folyóirat  . – Oxford University Press , 2006. – szeptember ( 371. kötet , 1. szám ). - 138-146 . o . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2006.10668.x . - . - arXiv : astro-ph/0606216v1 .

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák