5 способов создать галактику без тёмной материи

https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2018/04/02/5-ways-to-make-a-galaxy-with-no-dark-matter/
  • Перевод

Полное поле зрения массива телескопов "Дрэгонфлай", порядка 11 кв. градусов, с центром на NGC 1052. Увеличение показывает, что находится рядом с NGC 1052; это, в том числе, галактика NGC1052–DF2, вынесенная во врезку

В апреле 2018 астрономы анонсировали открытие NGC 1052-DF2: галактики, не содержащей тёмной материи.


Крупная размытая галактика настолько разрежена, что астрономы прозвали её «прозрачной», поскольку сквозь неё можно ясно видеть более удалённые галактики. Этот призрачный объект, внесённый в каталог, как NGC 1052-DF2, не имеет заметного центрального региона или хотя бы спиральных рукавов и диска – типичных признаков спиральной галактики. Но он не похож и на эллиптическую галактику. Даже его шаровые звёздные скопления – и те странные: они вдвое больше обычных группировок звёзд, наблюдаемых в других галактиках. Но все эти странности бледнеют по сравнению с самым странным её аспектом: у NGC 1052-DF2 практически, или даже совсем, нет тёмной материи.

Хотя у большинства галактик тёмной материи гораздо больше, чем обычной, у этой галактики, расположенной рядом с гигантской эллиптической галактикой, её практически нет.


Гигантская эллиптическая галактика NGC 1052 (слева) доминирует в своём скоплении, хотя в нём есть и другие крупные галактики. Рядом находится небольшая, едва видимая рассеянная галактика, известная, как NGC 1052-DF2 (или просто DF2, для краткости), которая, судя по всему, состоит исключительно из нормальной материи.

Это первая галактика такого рода, но она не опровергает теории [по ссылке – статья с заголовком «Призрачная галактика без тёмной материи опровергает теории» / прим. перев.]. И вот вам пять способов создать "DF2".


Одна из самых быстрых известных галактик Вселенной, мчащаяся сквозь своё скопление (теряя по пути газ) со скоростью в несколько процентов от скорости света, или тысячи км/ч. В её кильватере остаётся след из звёзд, но тёмная материя по-прежнему цепляется за неё.

1) Газ, сорванный с галактик внутри скопления. Когда галактики быстро летят внутри скопления, их газ может сорваться с них, и породить новые изолированные звёзды без тёмной материи.


NGC 3561A и NGC 3561B столкнулись и выдали огромные звёздные следы, и даже выбросили прочь часть материи, которая конденсируется и создаёт «крохотные» галактики. Горячие молодые звёзды светятся голубым там, где идёт формирование омоложенных звёзд. Этот выброшенный материал, бывший частью массивного скопления галактик, может привести к появлению галактики, очень похожей на DF2.

2) Материя, выброшенная при галактических слияниях. Когда две галактики сталкиваются, они обычно полностью сливаются, но иногда часть материала выбрасывается в сторону. Достаточное его количество могло породить исключительно барионную галактику.


Хотя далёкие галактики, в которых имеются квазары и активные ядра, часто можно увидеть в видимом или инфракрасном свете, релятивистские струи и окружающее их излучение лучше всего видно в рентгеновском и радиодиапазоне, как показано здесь, на примере галактики Геркулес А. Массивное истечение материи могло бы выбросить наружу достаточное количество материала, что могло привести к появлению галактики без тёмной материи или набора из нескольких звёзд.

3) Истечение материи квазаров. Истечение материи, вызываемое находящейся в центре галактики сверхмассивной чёрной дырой, может снова сжаться и сформировать отдельную галактику. Обычно таким образом появляются карликовые галактики, но DF2, скорее всего, крупнее.


Объект Ханни, обнаруженный в 2007-м и названный «Voorwerp», был одним из пары десятков странных объектов. В 2011-м году его определили, как скопление зелёного, светящегося газа (из-за ионизированного кислорода), простирающегося на десятки тысяч световых лет, и находящегося рядом с галактиками. После определённой эволюции подобный объект мог бы создать такую галактику, как DF2.

4) Развившиеся «вурверпы». У галактик иногда имеется зелёный светящийся компаньон – это вырванная из них ионизированная материя.


Астрономы обнаружили, что объект Ханни – единственная видимая часть газовой ленты, растянувшегося вокруг галактики на 300 000 световых лет. Зелёный объект виден, поскольку его подсвечивает луч «прожектора», расположенного в ядре галактики. А этот луч испускает квазар – яркий энергичный объект, подпитываемый чёрной дырой. Встреча с другой галактикой могла обернуться «обедом» для чёрной дыры, которая и вытянула газовую ленту из IC 2497.

DF2 может быть эволюционировавшим аналогом объекта Ханни возрастом 10 000 000 000 лет.


В теории, большая часть тёмной материи в Галактике существует в огромном гало, охватывающем нас, или же, как вариант, на больших расстояниях меняются законы гравитации. Галактика без тёмной материи может обладать свойствами, отличными от свойств галактик с тёмной материей, но если тёмной материи вообще не существует, почему две разных галактики подчинялись бы разным законам тяготения?

5) Тёмной материи не существует. И при этом некоторые галактики испытывают нормальную гравитацию благодаря нормальной материи, не подчиняясь модифицированной ньютоновской динамике (MOND).


Продолжение кривой вращения М33, галактики Треугольника. Кривые вращения спиральных галактик внесли в современную астрофизику концепцию тёмной материи. Движение NGC 1052-DF2 очень близко совпадает с пунктирной кривой, что говорит об отсутствии тёмной материи

Если все галактики подчиняются правилам, то отличаться может только их состав.


Наблюдаемые кривые (чёрные точки) совместно с общим количеством нормальной материи (синие кривые) и различными компонентами, звёздами и газом, вносящими вклад в кривые вращения галактик. Эти кривые вращения могут объяснить как модифицированная гравитация, так и тёмная материя, но теперь галактика без тёмной материи, подчиняющаяся правилам гравитации без модификаций, бросает вызов теории MOND.

Из отсутствия тёмной материи в этой галактике следует обилие тёмной материи во Вселенной.

  • +17
  • 12,4k
  • 4
Поделиться публикацией
Комментарии 4
    +5
    Заголовок как будто из «Пособия демиурга для чайников».
      0
      И текст такой же.
      Но это статья «Редактор GT», поэтому…
      –2
      Тема важная. Диффузная галактика DF2 — за существование тёмной материи или против? Здесь в рамках LCDM-модели названы 4 способа образования подобных галактик без включения в них ТМ. Поэтому данная диффузная галактика не противоречит существованию ТМ.
      Но почему-то версию с отсутствием во Вселенной ТМ рассматривают через справедливость неизвестно какого варианта МОНД. Вариант Милгрома? Но он и, по-моему, другие варианты не описывают с достаточной точностью вращение скоплений галактик. Поэтому вращение отдельных галактик (их звёзд) тоже не обязано подчиняться этим МОНД. И это доказывает данная диффузная галактика — скорости её звёзд с ростом радиуса их вращения падают по закону Кеплера, как скорости планет Солнечной системы.

      Если всё же ТМ во Вселенной нет, то почему у этой диффузной галактики кеплеровская (снижающаяся) шкала скоростей вращения звёзд, а у обычных спиральных и эллиптических галактик она плоская? Разберёмся сначала с обычными галактиками, вращение которых хорошо описывает МОНД.
      Для этого Милгром просто ввёл поправку, чтобы усилить центростремительное ускорение звёзд. Она тем больше, чем больше радиус их вращения. То есть — чем ближе они к краю галактического диска. Говоря иначе, чем ближе они к… протяжённому межгалактическому пространству. А если это пустое пространство имеет большую плотность эфира/вакуума (выше средней по Вселенной космологической постоянной) и соответственно большую скорость расширения (выше постоянной Хаббла), то вот вам и замена ТМ и смысл милгромовской поправки. Расширяющееся пространство с ускорением втекает в галактики и сообщает своё центростремительное ускорение быстро вращающимся звёздам, удерживает их в галактических дисках.
      Если не учитывать протяжённость пространства между вращающимися объектами — между галактиками в скоплениях и между скоплениями в сверхскоплениях, а учитывать лишь радиусы вращений звёзд в галактиках и галактик в скоплениях (при обязательном учёте массы объектов), то точно описать можно лишь что-то одно. Милгром подогнал свою поправку для описания вращения звёзд в галактиках, а описать по той же формуле вращение галактик в скоплениях уже не получилось.

      Почему же межгалактическое пространство не втекает в диффузную галактику с той же скоростью, с какой оно втекает в обычные галактики? Правильно, из-за малой массы и низкой плотности материи этой галактики. К тому же, соседняя массивная галактика перенаправляет потоки внешнего пространства в свою сторону. И те звёзды, которые при своём формировании имели скорость больше кеплеровской, давно вылетели из диффузной галактики, скорей всего, в сторону её соседки. Остались лишь те, что мы наблюдаем. Такой вариант МОНД ещё не имеет математического выражения.
        0

        Давайте разберемся в элементарном прежде чем из этого что-нибудь строить?
        Математика самая точная наука, точнее и быть не может. Дважды два или один плюс один…
        Всю математику можно выразить через двоичный код, что и будет элементарным в использовании этой наукой.
        А теперь к физике. Если мы берем ТАБЛИЦУ кварков и видим верхний кварк=верхнему, как и нижний нижнему и т.д., то это обязано быть обусловлено планковской величиной.
        Если в трехмерном мире есть трехмерная планковская величина, каким будет взаимодействием между подобными величинами? Как работает замкнутая система закона сохранения энергии и как трехмерная энергия поглащается или выделяется планковской трехмерной величиной, если это не нечто нематериальное как сила движения?
        Если в мире есть только сила движения, то все пространство должно быть материальным, а для этого в средневековье был принят термин квинтэссенция.
        Далее просто поменяйте все кванты на волновые колебания квинтэссенции от вращающейся частицы в двух своих осях одновременно.
        Надеюсь меня поймете.

        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

        Самое читаемое