Ультрадифузні галактики

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Ультрадифузна галактика NGC 1052-DF2.

Ультрадифузна галактики (УДГ), або Ультратемна галактика[1], — це галактика надзвичайно низької світності, перший приклад якої був відкритий у сусідньому скупченні Діви Еланом Сендиджем і Бруно Бінгджелі в 1984 році. Ці галактики вивчалися протягом багатьох років до їх перейменування у 2015 році. Їх недостатня світність пояснюється відсутністю зореутворюючого газу, що призводить до того, що ці галактики є резервуарами дуже старих зоряних популяцій[2][3].

На основі відкриттів, підтверджених у 2018 році, цей клас галактик включає обидві крайності вмісту темної матерії: Деякі НДГ майже повністю складаються з темної матерії (така галактика може мати такий самий розмір і масу, як Чумацький Шлях, але вміст видимих зірок у ній становить лише 1 %)[4], тоді як інші НДГ, схоже, майже повністю вільні від темної матерії[5].

Приклади[ред. | ред. код]

Деякі ультрарозсіяні галактики, знайдені в скупченні Волосся Вероніки, що знаходиться на відстані близько 330 мільйонів світлових років від Землі, мають діаметр 60 тис. св.р. (18 кпк)і містять 1 % зірок галактики Чумацький Шлях[6]. Розподіл ультрадифузних галактик у скупченні Волосся Вероніки такий самий, як і світних галактик; це свідчить про те, що середовище скупчення позбавляє галактики газу, дозволяючи їм заселяти скупчення так само, як і більш світним галактикам. Подібний розподіл у зонах з вищими приливними силами вказує на більшу частку темної матерії, яка утримує галактики разом під вищим тиском[7].

Dragonfly 44, ультрадифузна галактика в скупченні Волосся Вероніки, є одним із прикладів[8]. Спостереження за швидкістю її обертання вказують на масу близько одного трильйона мас Сонця, що приблизно дорівнює масі Чумацького Шляху. Це також узгоджується з приблизно 90 кулястими скупченнями, що спостерігаються навколо Dragonfly 44. Однак галактика випромінює лише 1 % світла, яке випромінює Чумацький Шлях[9]. 25 серпня 2016 року астрономи повідомили, що Стрекоза 44 може майже повністю складатися з темної матерії[10][11][12]. Однак пізніше просторова кінематика виміряла масу близько 160 мільярдів сонячних мас, що в шість разів менше, ніж ранні вимірювання маси, і на 1 порядок менше маси Чумацького Шляху[13]. Остання робота виявила 20 кулястих скупчень навколо галактики, що узгоджується з нещодавнім вимірюванням маси[14][15]. Відсутність рентгенівського випромінювання від галактики та її околиць також показує, що кількість кулястих скупчень не може бути такою великою, як стверджувалося раніше[16].

У 2018 році ті самі автори повідомили про відкриття того, що ультрадифузна галактика NGC 1052-DF2 не містить темної матерії, на основі вимірювань швидкості її системи з ~10 кулястих скупчень[17][18]. Вони дійшли висновку, що це може виключити деякі альтернативні теорії гравітації, такі як модифікована ньютонівська динаміка, але залишає інші теорії, такі як ефект зовнішнього поля, все ще можливими. Детальні симуляції в рамках модифікованої ньютонівської динаміки підтверджують, що NGC 1052-DF2 цілком відповідає теоретичним очікуванням[19].

У 2021 році повідомлялося, що AGC 114905, ультрарозсіяна карликова галактика на відстані близько 250 мільйонів світлових років від нас, майже не містить темної матерії[20]. Однак цей висновок значною мірою ґрунтується на тому, що галактика має помірний нахил 32° між площинами диска і неба, який оцінюється за дещо овальним зовнішнім виглядом. За допомогою детального моделювання AGC 114905 в альтернативній теорії гравітації, відомій як Модифікована ньютонівська динаміка, було показано, що дискова галактика з її властивостями може виглядати дещо овальною, навіть якщо дивитися на неї зверху вниз через самогравітацію диска, і в цьому випадку крива обертання може бути набагато вищою, а галактика може цілком відповідати теоретичним очікуванням[21]. Завищений нахил малоймовірний, якщо в галактиках домінує темна матерія, бо тоді диск не самогравітаційний, тому він має бути близьким до круглого, якщо дивитися на нього лицевою стороною[22].

Примітки[ред. | ред. код]

  1. ↑ Overbye, Dennis (26 January 2024). What Do You Call a Galaxy Without Stars? - To dark matter and dark energy, add dark galaxies — collections of stars so sparse and faint that they are all but invisible. The New York Times. Архів оригіналу за 26 January 2024.
  2. ↑ Astronomers discover 854 ultra-dark galaxies in the famous Coma Cluster. Science Daily. 22 June 2015.
  3. ↑ Scientists discover the fluffiest galaxies. phys.org. 14 May 2015.
  4. ↑ Hall, Shannon (25 August 2016). Ghost galaxy is 99.99 per cent dark matter with almost no stars. New Scientist. Процитовано 27 August 2016.
  5. ↑ van Dokkum та ін. (2018). A galaxy lacking dark matter. Nature. 555 (7698): 629—632. arXiv:1803.10237. Bibcode:2018Natur.555..629V. doi:10.1038/nature25767. PMID 29595770.
  6. ↑ Scientists at Keck discover the fluffiest galaxies. Space Daily. 18 May 2015.
  7. ↑ Astronomers discover 854 ultra-dark galaxies in the famous Coma Cluster. Science Daily. 22 June 2015.
  8. ↑ Scientists discover the fluffiest galaxies. phys.org. 14 May 2015.
  9. ↑ Crosswell, Ken (26 July 2016). The Milky Way's dark twin revealed. Nature News. Процитовано 30 July 2016.
  10. ↑ van Dokkum, Pieter та ін. (25 August 2016). A high stellar velocity dispersion and ~100 globular clusters for the ultra-diffuse galaxy Dragonfly 44. The Astrophysical Journal Letters. 828 (1): L6. arXiv:1606.06291. Bibcode:2016ApJ...828L...6V. doi:10.3847/2041-8205/828/1/L6.
  11. ↑ Hall, Shannon (25 August 2016). Ghost galaxy is 99.99 per cent dark matter with almost no stars. New Scientist. Процитовано 27 August 2016.
  12. ↑ Feltman, Rachael (26 August 2016). A new class of galaxy has been discovered, one made almost entirely of dark matter. The Washington Post. Процитовано 26 August 2016.
  13. ↑ Van Dokkum, Pieter; Wasserman, Asher; Danieli, Shany; Abraham, Roberto; Brodie, Jean; Conroy, Charlie; Forbes, Duncan A.; Martin, Christopher; Matuszewski, Matt (2019). Spatially Resolved Stellar Kinematics of the Ultra-diffuse Galaxy Dragonfly 44. I. Observations, Kinematics, and Cold Dark Matter Halo Fits, Peter van Dokkum et al. 2019. The Astrophysical Journal (англ.). 880 (2): 91. arXiv:1904.04838. doi:10.3847/1538-4357/ab2914.
  14. ↑ Saifollahi, Teymoor; Trujillo, Ignacio; Beasley, Michael A.; Peletier, Reynier F.; Knapen, Johan H. (2020). "The number of globular clusters around the iconic UDG DF44 is as expected for dwarf galaxies", Saifollahi et al. 2020. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. arXiv:2006.14630. doi:10.1093/mnras/staa3016.
  15. ↑ The puzzle of the strange galaxy made of 99.99% dark matter is solved.
  16. ↑ Bogdan, Akos (2020). "The American Astronomical Society, find out more The Institute of Physics, find out more The Archetypal Ultra-diffuse Galaxy, Dragonfly 44, Is not a Dark Milky Way", Bogdan 2020. The Astrophysical Journal Letters. arXiv:2009.07846. doi:10.3847/2041-8213/abb886.
  17. ↑ Parks, Jake (21 жовтня 2019). Hubble reveals new evidence for controversial galaxies without dark matter. Discover Magazine.
  18. ↑ van Dokkum та ін. (2018). A galaxy lacking dark matter. Nature. 555 (7698): 629—632. arXiv:1803.10237. Bibcode:2018Natur.555..629V. doi:10.1038/nature25767. PMID 29595770.
  19. ↑ Haghi, Hosein; Kroupa, Pavel; Banik, Indranil; Wu, Xufen; Zonoozi, Akram H.; Javanmardi, Behnam; Ghari, Amir; Müller, Oliver; Dabringhausen, Jörg (14 серпня 2019). A new formulation of the external field effect in MOND and numerical simulations of ultra-diffuse dwarf galaxies – application to NGC 1052-DF2 and NGC 1052-DF4. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 487 (2): 2441—2454. arXiv:1906.03268. Bibcode:2019MNRAS.487.2441H. doi:10.1093/mnras/stz1465. ISSN 0035-8711.
  20. ↑ Evidence emerges for dark-matter free galaxies RAS 2021
  21. ↑ New spin on galaxy rotation saves controversial gravity theory RAS 2022
  22. ↑ https://arxiv.org/abs/2202.08678 arXiv 2022
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Ультрадифузні_галактики&oldid=42158188