Новости науки "Русского переплета" Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Подписаться на новости

АВТОРСКИЕ НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах" | "Terra & Comp" (Геология и компьютеры) | "Неизбежность странного микромира"| "Научно-популярное ревю"| "Биология и жизнь" | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"
Проект поддержан Международной Соросовской Программой образования в области точных наук.
Новости из мира науки и техники
The Best of Russian Science and Technology
Страницу курирует проф. В.М.Липунов
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

18.10.2019
21:00

Крупнейшие спиральные галактики превысили ожидаемую скорость вращения

    Астрономы обнаружили в случае наиболее массивных спиральных галактик отклонение от соотношения между массой обычного вещества и скоростью вращения звезд (зависимость Талли — Фишера). Оказалось, что звезды на окраинах таких систем движутся гораздо быстрее, чем можно было бы ожидать исходя из их массы. Результаты указывают на максимальную массу галактик и их не удается объяснить при помощи модифицированной ньютоновской динамики, пишут авторы в The Astrophysical Journal Letters.

    Зависимость скорости вращения звезд в диске спиральной галактики от расстояния до центра называется кривой вращения. Если бы на таком масштабе была справедлива механика Ньютона, а вся масса заключалась в газе и звездах, то на этом графике стоило ожидать максимума на некотором отдалении от центра и постепенного замедления при движении к краю диска.

    Однако в реальности для большинства галактик наблюдается иная ситуация: скорость вращения достигает максимума, но затем не снижается, а остается примерно на том же уровне — говорят, что кривая вращения стала плоской. Большинство ученых склоняется к объяснению этого феномена посредством темной материи — новой компоненты вещества, не видимой обычными телескопами. Если все галактики погружены в протяженные гало из темной материи, массы которых в несколько раз превышает суммарные массы звезд и газа в системах, то наблюдаемые кривые вращения удается воспроизвести.

    Существует ряд намного менее популярных альтернативных объяснений. Самым известным является модифицированная ньютоновская динамика (МОНД), которая предполагает отклонение от стандартных законов при движении с малыми ускорениями. О проблемах подобных идей мы говорили с физиком-теоретиком в материале «Тяжелый фотон».

    Большинство галактик недоступны для детального изучения и построения кривой вращения, поэтому для их изучения используются другие методы. Наиболее распространенным является построение зависимости Талли — Фишера (Tully–Fisher relation, TFR), которая связывает массу или светимость галактики со скоростью ее вращения, которую обычно вычисляют на основе измеренной ширины спектральных линий. Существует несколько вариантов TFR, отличающихся конкретными величинами, в том числе барионная TFR, в которую входит суммарная масса барионов в галактике, то есть обычного вещества — звезд и газа.

    Астрономы из Австралии, США и ЮАР при участии Патрика Огле (Patrick Ogle) из Института исследований космоса с помощью космического телескопа построили барионную зависимость Талли — Фишера для наиболее массивных спиральных галактик — суперспиралей. Оказалось, что эти объекты нарушают соотношение: пропорциональность массы меняется со скорости в степени 3,75 на скорость в степени 1,64, причем для наиболее массивных галактик эта зависимость фактически сходит на нет.

    На данный момент известно всего порядка ста суперспиралей. Они до 20 раз массивнее и до 5 раз больше Млечного Пути в поперечнике. В новой статье показывается, что они также обладают рекордными значениями скорости вращения — до 570 километров в секунду. Однако для столь высоких значений скорости у них оказывается недостаточно барионной массы, поэтому они и нарушают TFR.

    Столь резкое отклонение от TFR невозможно объяснить в рамках МОНД, поэтому авторы остаются в рамках модели темной материи. В таком случае для объяснения рекордных скоростей вращения приходится допускать крайне высокую массу темного гало, причем она уже достигает значений, характерных для гало групп и скоплений галактик, а не отдельных объектов.

    Также авторам удалось обнаружить самую массивную спиральную галактику — ей оказался объект OGC 0139 с барионной массой 6,3 × 1011 масс Солнца. Астрономы считают эту оценку близкой к максимальной возможной массе галактики. Это согласуется с теоретическими оценками, которые основаны на способности барионов охлаждаться — если масса системы превышает предельное значение, то падение в столь глубокий гравитационный потенциал насколько разогревает вещество, что оно не успевает за время жизни Вселенной остыть и превратиться в звезды.

    По информации https://nplus1.ru/news/2019/10/18/super-spiral

    Обозрение "Terra & Comp".

Помощь корреспонденту
Кнопка куратора
Добавить новость
Добавить новости
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100