Поиск публикаций  |  Научные конференции и семинары  |  Новости науки  |  Научная сеть
Новости науки - Комментарии ученых и экспертов, мнения, научные блоги
Реклама на проекте

Семинар ИНАСАН и проблемы эллиптических галактик

Среда, 07 Октябрь, 20:10, moisav.livejournal.com
http://www.inasan.rssi.ru/cgi-bin/seminar/lseminar.pl

Дата: 8 октября 2015 г., 11:00
Докладчик: Н.С. Лыскова (ИКИ РАН)
Название доклада: " Методы определения масс эллиптических галактик, применимые для больших обзоров (представление кандидатской диссертации) "

Краткое содержание доклада:
Точное определение масс большого количества галактик на разных красных смещениях имеет важнейшее значение для понимания процессов их формирования и эволюции со временем. Для подобных задач целесообразно иметь простые и надёжные методы, которые позволяют из минимального набора наблюдательных данных получить несмещённую оценку массы с известным и умеренным разбросом. В настоящей работе проведено комплексное изучение подобных методов оценки масс эллиптических галактик и исследована область их применения. На большой выборке модельных галактик, полученных в результате численного моделирования космологической эволюции структуры Вселенной, продемонстрирована результативность методов в режимах, имитирующих панорамные и длиннощелевые наблюдения. Проведены оценки полной массы, вклада нетепловой компоненты в полное давление газа и доли тёмной материи в NGC 708, NGC 1129, NGC 1550, UGC 3957 и NGC 4125, являющиеся центральными в скоплениях/группах галактик. Обсуждается также перспектива использования локального значения дисперсии лучевых скоростей на радиусе R_2, на котором профиль поверхностной яркости убывает как R-2, в качестве индикатора полной массы галактик.


В прошлом году я так и не нашел времени рассказать о нашей совместной статье, составляющей, судя по аннотации, заметную часть завтрашнего доклада Натальи. Так что воспользуюсь поводом.

Давно искал специалистов, чтобы заняться звездной динамикой эллиптических галактик - у нас на 6-м телескопе такие весьма эффективны: есть хорошие спектрографы, а качество изображений, диктуемых атмосферой малосущественны. Но собственные интересы лежали несколько в стороне, важно было подключить сильных теоретиков. И вот, на проходившей у нас осенью 2010 г. конференции  ВАК-2010 нам удалось договориться о взаимодействии с рентгеновским астрономам Евгением Чуразовым из ИКИ. Начались наблюдения, а Наталья Лыскова, тогда еще студентка Евгения, подключилась к их интерпретации.

Проблема скрытой масса и наличия темной материи в эллиптических галактиках стоит едва ли не острее, чем в спиральных. Но построить распределение массы здесь сложнее, так как кроме "кривой вращения" (изменения скорости вращения с расстоянием) надо учитывать еще и хаотические движения звезд, причем величина дисперсии скоростей в этих "звездных колобках" может даже превышать скорость вращения. И измерять надо абсорбционные линии звезд, даже на крупных телескопах речь идет о многочасовых экспозициях. С тонкими газовыми дисками спиральных галактик проще (последние дни, в связи с нобелевской неделей,  с удивлением узнал из ленты, что многие прочили нобелевку Рубин с Фордом за плоские кривые вращения галактик, что более чем преждевременно). С другой стороны, для  эллиптических галактик в центрах групп и скоплений массу измеряют по наблюдениям с орбитальных рентгеновских телескопах, которые видят вокруг них горячий (миллионы Кельвинов!) разряженный газ. Измеряется профиль плотности, температуры  - тогда из уравнения гидростатики восставанавливаем гравитационный потенциал, в котором газ "висит". И оказывается, что тяготеющая масса многократно больше и массы газа и звезд галактики -- очередное указание на наличие "темной материи". Просто, красиво -- самое то для новых рентгеновских обзоров неба. Но есть одно "НО". А можно ли ли вообще применять гидростатику к межгалактическому газу, падающему в потенциальные ямы (галактики)?

Одна из изученных нами галактик UGC 3957: рентгеновское изображение (цветное), то как она выглядит на снимках 6-м телескопа САО РАН (и положение щели спектрографа) и результат спектральных наблюдений: радиальные изменения плотности звезд, лучевой скорости и дисперсии скоростей:



Это мы и проверяли. Наталья с коллегами разработали очень изящный метод  "взвешивания" эллиптических галактик на основе данных оптической спектроскопии. Оказалось, что есть некоторый внешний радиус для которого совпадают оценки массы, полученные в самом широком кругу предположений о внутреннем строении и динамики самих галактик. Метод простой с вычислительной точки зрения и универсальный, в пределе применим даже к плоским звездным дискам! Мы провели серию таких наблюдений, измерили массу согласно тому, что дает звездная динамика, а потом сравнили с тем, что дает гидростатика рентгеновского газа. И оценки совпали, что в реальных галактиках, что в "искусственных" (результатах численных моделей, которые космологи строят на суперкомпьютерах). Так что во-первых, можно продолжать смело пользоваться рентгеновскими данными для измерений скрытой массы, во вторых - имеется универсальный способ "взвешивать" галактики по оптическим наблюдениям. Ну а в третьих, это очередной вызов алтернативным теориям (без темной материи) - они тоже должны правильно описывать наблюдения.
Читать полную новость с источника 

Комментарии (0)