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

Карликовые галактики и проблема стандартной космологии

Четверг, 24 Март, 11:03, moisav.livejournal.com
И еще один результат на сайте обсерватории (в ADS на статью уже более 30 ссылок - makarov_d_i - респект!)
http://www.sao.ru/Doc-k8/SciNews/2016/Makarov/

Недостаток карликовых галактик в Местном Объеме по сравнению со стандартной космологией


Выборка галактик Местного Объема (расстояние менее 10 Мпк) дает уникальную возможность изучать свойства галактик вплоть до наиболее слабых объектов: абсолютная звездная величина MB≈-10 и вириальная масса Mvir≈109M☼. Мы обнаружили, что стандартная ΛCDM модель чрезвычайно точно описывает функцию распределения круговых скоростей галактик для массивных объектов (Vcirc>~70 км/с и Mvir>~5x1010M☼), но завышает в 5 раз количество карликовых галактик с круговыми скоростями Vcirc~30-40 км/с. Столь большой избыток предсказанных крупных карликовых галактик с массами Mvir≈1010M☼ в поле создает сложную проблему: чтобы оказаться потерянными - эти галактики должны быть экстремально низкой поверхностной яркости, без звездообразования и нейтрального водорода. К настоящему моменту, не обнаружено ни одной подобной галактики.
    Обилие галактик как функция их круговых скоростей dN/dV является фундаментальной статистикой очень чувствительной для проверки теоретических предсказаний. Из-за сложности ее получения данные работы стали возможны только недавно. Местный Объем (D<10 Mпк) позволяет исследовать функцию круговых скоростей для галактик всех морфологических типов вплоть до самых маленьких. Мы обнаружили, что наблюдаемая функция скоростей показывает малый наклон α≈-1 для малых скоростей и относительно крутой наклон на больших скоростях.
    Функция скоростей Местного Объема согласуется с аналогичной функцией в существенно большей ALFAFA выборке основанной на HI наблюдениях, скорректированной за 10-20% долю галактик ранних типов не детектируемых в нейтральном водороде. Таким образом, сейчас мы способны построить функцию скоростей с ~10% точностью для галактик всех типов в диапазоне скоростей от 10 до 200 км/с.
    Сравнивая галактики Местного Объема с теоретическими предсказаниями, мы обнаружили, что для сравнительно массивных галактик с V>~70 км/с и массами Mvir>~5x1010M☼ стандартная ΛCDM модель находится в согласии с наблюдаемым обилием галактик. Однако слабый наклон и нормализация функции скоростей для карликовых галактик с V<40 км/с противоречат стандартной модели, которая предсказывает наклон α≈-3 для гало темной материи из космологического N-body моделирования. Более того, модели с теплым темным веществом также не способны объяснить наблюдаемые данные вне зависимости от массы частиц.
    Переизбыток галактик поля в нескольких аспектах отличается от аналогичной проблемы избытка спутников в Местной Группе. В отличии от Местной Группы, где проблема возникает с бедными газом карликовыми сфероидальными галактиками с V~10 км/с и на малых расстояниях (≤1 кпк), в поле проблема обнаруживается для богатых газом галактик со звездообразованием с круговыми скоростями порядка 30-40 км/с и на больших расстояниях (≥2 кпк) от массивных объектов.
Клыпин А.А., Караченцев И.Д., Макаров Д.И., Насонова О.Г.
Опубликовано:
Klypin et al., "Abundance of field galaxies", 2015, MNRAS, 454, 1798
Для контактов - Макаров Д.И.

Рис.1. Функция светимости галактик Местного Объема. Черные кружки соответствуют всей выборке внутри 10 Мпк, синие кружки - 8 Мпк, красные треугольники - 6 Мпк. Для сравнения представлены функции светимости для галактик из 2dFGRS обзора (Norberg et al. 2002) - красная штриховая линия и из SDSS обзора (Blanton et al. 2005) - синяя штрих-пунктирная линия. Черной сплошной линией показана аппроксимация распределения функцией Шехтера (Schechter) с наклоном α=1.3 и M*=-20.0+5log(h). Из рисунка видно, что Местный Объем полон вплоть до -14 MB. На более слабых звездных величинах видна неполнота выборки галактик Местного Объема. Черным пунктиром показана аппроксимация функции светимости в области от -10 до -14 mag. Верхняя панель показывает долю галактик ранних типов в выборке внутри 10 Мпк. Доля практически постоянна ~10% для галактик ярче MB=-13 и начинает быстро расти для более слабых галактик за счет карликовых сфероидальных спутников вокруг ярких галактик.

Рис.2. Сравнение распределения ширин для галактик Местного Объема с теоретическими предсказаниями ΛCDM (левая панель) и WDM (правая панель) моделями. Черные точки и черная штриховая линия показывают функцию скоростей для выборки 10 Мпк. На левой панели сплошными цветными линиями показаны теоретические предсказания для ΛCDM с космологическими параметрами Planck - красная линия и WMAP7 - синяя кривая. Красная штриховая линия показывает предсказания модели только с темной материей без учета вклада барионов. Повышенная масса барионов в центрах гало приводит к увеличению круговой
Читать полную новость с источника 

Комментарии (0)