Темная галактика - Dark galaxy

А темная галактика это гипотеза галактика без звезд или их очень мало. Они получили свое название потому, что у них нет видимых звезд,[1] но могут быть обнаружены, если они содержат значительное количество газа. Астрономы давно выдвинули теории о существовании темных галактик, но на сегодняшний день подтвержденных примеров нет.[2] Темные галактики отличаются от межгалактических газовых облаков, вызванных галактические приливные взаимодействия, поскольку эти газовые облака не содержат темная материя, поэтому технически они не могут считаться галактиками. Отличить межгалактические газовые облака от галактик сложно; большинство кандидатов в темные галактики оказываются приливными газовыми облаками.[3] Лучшие кандидаты в темные галактики на сегодняшний день включают HI1225 + 01,[4] AGC229385,[5] и многочисленные газовые облака, обнаруженные при исследовании квазаров.

25 августа 2016 года астрономы сообщили, что Стрекоза 44, ультра диффузная галактика (UDG) с масса из Млечный Путь галактика, но почти без различимого звезды или галактическая структура, почти полностью состоит из темная материя.[6][7][8]

Наблюдательные свидетельства

Большие обзоры с чувствительными радиотелескопами с низким разрешением, такими как Аресибо или Телескоп Паркса Ищу 21 см эмиссия из атомарного водорода в галактиках. Затем эти обзоры сопоставляются с оптическими обзорами для выявления любых объектов, не имеющих оптического аналога, то есть источников без звезд.

Еще один способ поиска темных галактик астрономами - это поиск линий поглощения водорода в спектрах фона. квазары. Этот метод позволил выявить множество межгалактических облаков водорода, но проследить за темными галактиками-кандидатами сложно, поскольку эти источники, как правило, находятся слишком далеко и часто оптически заглушаются ярким светом квазара.

Природа темной галактики

Источник

В 2005 году астрономы обнаружили газовое облако VIRGOHI21 и попытался определить, что это было и почему вызвало такое гравитационное притяжение в галактике. NGC 4254. После многих лет исчерпания других объяснений некоторые пришли к выводу, что VIRGOHI21 - темная галактика из-за огромного влияния, которое она оказала на NGC 4254.[9]

Размер

Фактический размер темных галактик неизвестен, потому что их нельзя наблюдать с помощью обычных телескопов. Были разные оценки, начиная от двойного размера Млечного Пути.[10] размером с небольшой квазар.

Структура

Темные галактики состоят из темная материя. Кроме того, темные галактики теоретически состоят из водорода и пыль.[9] Некоторые ученые поддерживают идею о том, что темные галактики могут содержать звезды.[11] Тем не менее, точный состав темных галактик неизвестен, потому что пока нет убедительного способа их обнаружить. Однако, по оценкам астрономов, масса газа в этих галактиках примерно в 1 миллиард раз больше массы Солнца.[12]

Методика наблюдения за темными телами

Темные галактики не содержат видимых звезд и не видны в оптические телескопы. Исследование окружающей среды галактики Аресибо (AGES) - это текущее исследование с использованием Радиотелескоп Аресибо для поиска темных галактик, которые, по прогнозам, содержат обнаружимое количество нейтральный водород. Радиотелескоп Аресибо полезен там, где другие не могут, из-за его способности обнаруживать излучение этого нейтрального водорода, в частности линии 21 см.[13]

Альтернативные теории

У ученых нет достаточного объяснения некоторых астрономических событий, поэтому некоторые используют идею темной галактики для объяснения этих событий. Мало что известно о темных галактиках, и некоторые ученые считают, что темная галактика на самом деле является новой галактикой. Один из таких кандидатов находится в скоплении Девы. У этого кандидата очень мало звезд. Ученые классифицируют эту галактику как вновь формирующаяся галактика, а не темная галактика.[14]Ученые говорят, что галактики, которые мы видим сегодня, начали образовывать звезды только после темных галактик. Согласно многочисленным научным утверждениям, темные галактики играли большую роль во многих галактиках, которые сегодня видят астрономы и ученые. Мартин Хенель из Института космологии Кавли при Кембриджском университете утверждает, что предшественником галактики Млечный Путь была на самом деле гораздо меньшая яркая галактика, которая слилась с темными галактиками поблизости, чтобы сформировать Млечный Путь, который мы видим сейчас. Многие ученые согласны с тем, что темные галактики являются строительными блоками современных галактик. Себастьян Канталупо из Калифорнийского университета в Санта-Крус согласен с этой теорией. Далее он говорит: «В нашей нынешней теории образования галактик мы считаем, что большие галактики образуются в результате слияния меньших галактик. Темные галактики приносят в большие галактики много газа, что затем ускоряет звездообразование в больших галактиках». У ученых есть особые методы, с помощью которых они определяют местонахождение этих темных галактик. Эти техники могут научить нас больше о других особых событиях, происходящих во вселенной; например, «космическая паутина». Эта «паутина» состоит из невидимых нитей газа и темной материи, которые, как полагают, пронизывают Вселенную, а также «питают и создают галактики и скопления галактик в местах пересечения нитей».[12]

Возможные темные галактики

HE0450-2958

Основная статья: HE0450-2958

HE0450-2958 - это квазар в красное смещение z = 0,285. Космический телескоп Хаббла изображения показали, что квазар расположен на краю большого газового облака, но родительская галактика для квазара не обнаружена. Авторы исследования Хаббла предположили, что один из возможных сценариев заключается в том, что квазар находится в темной галактике.[15] Однако последующий анализ, проведенный другими группами, не обнаружил свидетельств того, что родительская галактика аномально темная, и продемонстрировал, что нормальная родительская галактика, вероятно, присутствует.[16][17] так что наблюдения не подтверждают интерпретацию темной галактики.

HVC 127-41-330

Основная статья: HVC 127-41-330

HVC 127-41-330 представляет собой облако, вращающееся с высокой скоростью между Андромеда и Галактика Треугольник. Астроном Джош Саймон считает это облако темной галактикой из-за скорости его вращения и предсказанной массы.[18][19]

Облако Смита

Основная статья: Облако Смита

Облако Смита является кандидатом на роль темной галактики из-за его предполагаемой массы и продолжительности встреч с Млечным путем.[20]

VIRGOHI21

Основная статья: VIRGOHI21

Первоначально обнаруженная в 2000 году, VIRGOHI21 была объявлена ​​в феврале 2005 года как хороший кандидат на роль истинной темной галактики.[11][21][22][23] Он был обнаружен в обзорах на 21 см и подозревался в качестве возможного космического партнера галактики. NGC 4254. Эта необычно выглядящая галактика, похоже, является одним из партнеров в космическом столкновении, и, казалось, показывала динамику, совместимую с темной галактикой (и, очевидно, несовместимую с предсказаниями Модифицированная ньютоновская динамика (MOND) теория).[24] Однако дальнейшие наблюдения показали, что VIRGOHI21 было межгалактическим газовым облаком, отделенным от NGC4254 в результате высокоскоростного столкновения.[25][26][27] Высокоскоростное взаимодействие было вызвано попаданием в Скопление Девы.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Обнаружены первые свидетельства существования темных галактик из ранней Вселенной». Zmescience.com. 2012-07-11. Получено 2012-08-13.
  2. ^ Кэннон, Джон М .; Мартинкус, Шарлотта П .; Лейсман, Лукас; Haynes, Martha P .; Адамс, Элизабет А. К .; Джованелли, Риккардо; Халленбек, Грегори; Яновецкий, Стивен; Джонс, Майкл (01.02.2015). Кампания "Люцерна" почти темна ": пилотные наблюдения VLA HI пяти систем с высоким отношением массы к свету". Астрономический журнал. 149 (2): 72. arXiv:1412.3018. Bibcode:2015AJ .... 149 ... 72C. Дои:10.1088/0004-6256/149/2/72. ISSN  0004-6256. S2CID  118592858.
  3. ^ Oosterloo, T. A .; Heald, G.H .; Де Блок, В. Дж. Г. (2013). «Является ли GBT 1355 + 5439 темной галактикой?». Астрономия и астрофизика. 555: L7. arXiv:1306.6148. Bibcode:2013A & A ... 555L ... 7O. Дои:10.1051/0004-6361/201321965. S2CID  118402005.
  4. ^ "Быстрый опрос Аресибо по версии ALFA". egg.astro.cornell.edu. Получено 2015-09-29.
  5. ^ Яновецкий, Стивен; Лейсман, Лукас; Йожа, Дьюла; Зальцер, Джон Дж .; Haynes, Martha P .; Джованелли, Риккардо; Род, Кэтрин Л .; Кэннон, Джон М .; Адамс, Элизабет А. К. (2015-03-01). «(Почти) темные источники HI в обзоре ALFALFA: интригующий случай HI1232 + 20». Астрофизический журнал. 801 (2): 96. arXiv:1502.01296. Bibcode:2015ApJ ... 801 ... 96J. Дои:10.1088 / 0004-637X / 801/2/96. ISSN  0004-637X. S2CID  119271121.
  6. ^ Ван Доккум, Питер; и другие. (25 августа 2016 г.). "Высокая дисперсия звездных скоростей и ~ 100 шаровых скоплений для ультрадиффузной галактики Стрекоза 44". Письма в астрофизический журнал. 828 (1): L6. arXiv:1606.06291. Bibcode:2016ApJ ... 828L ... 6В. Дои:10.3847 / 2041-8205 / 828/1 / L6. S2CID  1275440.
  7. ^ Холл, Шеннон (25 августа 2016 г.). «Галактика-призрак на 99,99% состоит из темной материи и почти не имеет звезд». Новый ученый. Получено 27 августа 2016.
  8. ^ Фельтман, Рэйчел (26 августа 2016 г.). «Был открыт новый класс галактик, состоящий почти полностью из темной материи». Вашингтон Пост. Получено 26 августа 2016.
  9. ^ а б Фрейзер Кейн (14 июня 2007 г.). "В этой темной галактике не сияют звезды". Universetoday.com. Получено 2012-08-13.
  10. ^ "Обзор Аресибо выявил кандидата в Темную Галактику". Spacedaily.com. 2006-04-07. Получено 2012-08-13.
  11. ^ а б Стюарт Кларк. «Темная галактика» продолжает озадачивать астрономов ». Новый ученый. Получено 2008-02-26.
  12. ^ а б «Первое прямое обнаружение проливает свет на темные галактики». Zmescience.com. Получено 22 декабря 2012.
  13. ^ в астрономии (2009-12-23). "Невидимая галактика из темной материи имеет массу в десять миллиардов Xs больше массы Солнца". Dailygalaxy.com. Получено 2012-08-13.
  14. ^ «Подтверждение предсказания Дрекслера темной материи последовало за его новой книгой». Newsblaze.com. 2009-11-30. Получено 2012-08-13.
  15. ^ Magain P .; и другие. (2005). «Открытие яркого квазара без массивной родительской галактики». Природа. 437 (7057): 381–4. arXiv:Astro-ph / 0509433. Bibcode:2005Натура 437..381М. Дои:10.1038 / природа04013. PMID  16163349. S2CID  4303895.
  16. ^ Мерритт, Дэвид; и другие. (2006). «Сущность системы НЕ0450-2958». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 367 (4): 1746–1750. arXiv:astro-ph / 0511315. Bibcode:2006МНРАС.367.1746М. Дои:10.1111 / j.1365-2966.2006.10093.x. S2CID  55834970.
  17. ^ Ким, Минджин; Хо, Луис; Пэн, Чиен; Им, Мёншин (2007). "Основная галактика квазара HE 0450-2958". Астрофизический журнал. 658 (1): 107–113. arXiv:astro-ph / 0611411. Bibcode:2007ApJ ... 658..107K. Дои:10.1086/510846. S2CID  14375599.
  18. ^ Джош Саймон (2005). "Темная материя в карликовых галактиках: экспериментальные испытания парадигмы холодной темной материи в малых масштабах" (PDF): 4273. Bibcode:2005ФДТ ......... 2С. Архивировано из оригинал (PDF) 13 сентября 2006 г. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  19. ^ Баттерсби, Стивен (2003-10-20). "Астрономы нашли первую темную галактику'". Новый ученый. Получено 22 декабря, 2012.
  20. ^ «Темная галактика врезается в Млечный Путь». Новый ученый. № 2735. 22 ноября 2009 г.. Получено 2009-12-12.
  21. ^ Кларк, Стюарт (23 февраля 2005). «Астрономы утверждают, что первая находка« темной галактики »». Служба новостей NewScientist.com. Получено 2006-10-26.
  22. ^ Шига, Дэвид (2005-02-26). «Призрачная галактика: массивное темное облако интригует ученых». Новости науки онлайн. 167 (9): 131. Дои:10.2307/4015891. JSTOR  4015891. Архивировано из оригинал на 2011-05-24. Получено 2008-09-14.
  23. ^ Бритт, Рой (23 февраля 2005 г.). "Первая невидимая галактика, обнаруженная в результате прорыва в космологии". Space.com.
  24. ^ Фанкхаузер, Скотт (2005). «Тестирование MOND с VirgoHI21». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 364 (1): 237. arXiv:Astro-ph / 0503104. Bibcode:2005МНРАС.364..237Ф. Дои:10.1111 / j.1365-2966.2005.09565.x. S2CID  119368923.
  25. ^ Кент, Брайан Р .; Джованелли, Риккардо; Haynes, Martha P .; Сентонж, Амели; Штьервальт, Сабрина; Балонек, Томас; Брош, Ной; Катинелла, Барбара; Купманн, Ребекка А. (2007-08-01). «Оптически невидимые HI-обнаружения скопления Девы, обнаруженные в ходе быстрого исследования Arecibo Legacy Fast ALFA». Письма в астрофизический журнал. 665 (1): L15 – L18. Bibcode:2007ApJ ... 665L..15K. Дои:10.1086/521100. ISSN  0004-637X.
  26. ^ Дюк, Пьер-Ален; Бурно, Фредерик (01.02.2008). «Приливные обломки от высокоскоростных столкновений как поддельные темные галактики: численная модель VIRGOHI 21». Астрофизический журнал. 673 (2): 787–797. arXiv:0710.3867. Bibcode:2008ApJ ... 673..787D. Дои:10.1086/524868. ISSN  0004-637X. S2CID  15348867.
  27. ^ Haynes, Martha P .; Джованелли, Риккардо; Кент, Брайан Р. (2007). "NGC 4254: Акт о преследовании, раскрытый в ходе опроса Arecibo Legacy Fast ALFA". Астрофизический журнал. 665 (1): L19–22. arXiv:0707.0113. Bibcode:2007ApJ ... 665L..19H. Дои:10.1086/521188. S2CID  12930657.

внешняя ссылка