High-Precision Dark Halo Virial Masses from Globular Cluster Numbers: Implications for Globular Cluster Formation and Galaxy Assembly
https://arxiv.org/abs/1901.00900
“We confirm that the number of globular clusters (GCs), NGC, is an excellent tracer of their host galaxy's halo virial mass Mvir. The simple linear relation Mvir=5×10^9 M⊙× NGC fits the data perfectly from Mvir=10^10 M⊙ to Mvir=2×10^15 M⊙. This result is independent of galaxy morphology and extends statistically into the dwarf galaxy regime with Mvir=10^8−10^10 M⊙, including the extreme ultra diffuse galaxy DF44. As this correlation does not depend on GC mass it is ideally suited for high-precision determinations of Mvir”.
Речь идет о том, что полную (то есть с темной материей вместе) массу галактик в интервале пяти порядков можно вычислять с помощью простых подсчетов шаровых скоплений звезд возле данных галактик и умножения этого числа на 5*10^9 солнечных масс. Эта тема давно разрабатывается – и эта статья просто самая свежая и полная. Действительно, интересно: масса шаровых скоплений составляет доли процента от общей массы галактики (у нашего Млечного Пути их открыто 157, у Андромеды – около пятисот) – и с какого перепугу эти шарики стали прекрасным способом определять массу темного гало, состоящего из загадочных элементарных частиц (как считают квантовые космологи)? Насколько я понимаю, по светимости звезд, или по массе центральной черной дыры масса определяется хуже. Почему? Обратите внимание на эпитеты в абстракте: “excellent”, “perfectly”, “ideally”. Сами судите по основному графику работы (синюю и красную линии и линейки возле оси нанес я):
Действительно, превосходная зависимость, за исключением легких галактик, возле которых ярких скоплений просто нет. Давайте продолжим линию графика красной штриховой линией. Она упирается в вертикальную ось на 2.7 порядка ниже нуля.
Что означают эти результаты? Рассмотрим нашу модель, по которой темная материя состоит из «темных» шаровых скоплений из черных дыр и нейтронных звезд. Только небольшая часть (~1/1000) таких скоплений смогла захватить водородное облако и запустить процесс звездообразования – то есть стать обычным шаровым скоплением ярких звезд. Остальные продолжают двигаться невидимками в галактическом гало. Что хорошего в этой модели?
- Она объясняете частоту слияний черных дыр и гравитационные всплески, регистрируемые ЛИГО;
- Она легко снимает ограничение по гравитационному линзированию, потому что поймать в телескоп такое темной скопление, например, на фоне Магеллановых облаков, очень трудно;
- Она объясняет, почему вокруг Солнца на межпланетных и межзвездных масштабах нет темной материи;
- Она согласуется с нашими расчетами количества черных дыр;
Вышеприведенная статья выявляет еще один плюс этой модели:
- Становится понятным: почему масса галактик(=масса темного гало) хорошо коррелирует с числом ярких шаровых скоплений. Потому что за каждым ярким скоплением кроется гораздо большее количество «темных» родственников. (И это сразу отправляет волшебные "аксионы" туда, где им и полагается быть: в страну фэнтези).
- Если составить вышеприведенный график не для ярких скоплений, а для темных, то значения числа скоплений по оси Y вырастет в 1000 раз, и график спокойно продолжится вдоль штриховой линии еще на три порядка массы – до логического предела, когда самые легкие галактики сходятся с самыми тяжелыми шаровыми скоплениями.
Это продолжение графика – не железный аргумент, но признак того, что мы на правильном пути.
К сведению друзей-астрономов - вот прекрасная задача для студентов, аспирантов и прочих умных ребят: поискать в данных астрометрического спутника Гайя признаки темных шаровых скоплений, какое-то количество которых должно пролетать через галактический диск из звезд и возмущать звёздные траектории. Если нужно что-то обсудить и проконсультировать - всегда пожалуйста.
Комментарии (0)