Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из кластера Bullet )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с Bullet Group или Bullet Galaxy .
Пулевой кластер
Bullet cluster.jpg
Рентгеновское фото, сделанное рентгеновской обсерваторией Чандра . Время выдержки 140 часов. Масштаб указан в мегапарсеках . Красное смещение ( z ) = 0,3, что означает, что его свет имеет длину волны, растянутую в 1,3 раза.
Данные наблюдений ( Эпоха J2000 )
Созвездие (а)Карина
Прямое восхождение06 ч 58 м 37.9 с
Склонение−55 ° 57 ′ 0 ″
Количество галактик~ 40
Красное смещение0,296 [1]
Расстояние ( попутное движение )1,141 Гпк (3,7 миллиарда световых лет). [2]
ICM температура17,4 ± 2,5 кэВ
Рентгеновская светимость1,4 ± 0,3 × 10 39 ч 50 −2 джоуль / с ( болометрический ) [1]
Рентгеновский поток5,6 ± 0,6 × 10 −19 Вт / см 2 (0,1–2,4 кэВ) [1]
Прочие обозначения
1E 0657-56, 1E 0657-558
Смотрите также: группа Galaxy , Galaxy кластер , Список групп галактик и скоплений

Пуля кластер ( 1E 0657-56 ) состоит из двух сталкивающихся скоплений галактик . Строго говоря, название Bullet Cluster относится к меньшему подкластеру, удаляющемуся от большего. Он находится на сопутствующем радиальном расстоянии 1,141  Гпк (3,72  миллиарда световых лет ). [2]

Утверждается, что исследования скопления пули с помощью гравитационного линзирования предоставляют лучшее на сегодняшний день доказательство существования темной материи . [3] [4]

Наблюдения за столкновениями других скоплений галактик , таких как MACS J0025.4-1222 , аналогичным образом подтверждают существование темной материи.

Обзор [ править ]

Основные компоненты пары скоплений - звезды , газ и предполагаемая темная материя - ведут себя по-разному во время столкновения, что позволяет изучать их отдельно. Звезды галактик, наблюдаемые в видимом свете , столкновение не сильно повлияло на них, и большинство из них прошли сквозь них, гравитационно замедленные, но не изменившиеся иным образом. Горячий газ двух сталкивающихся компонентов, видимый в рентгеновских лучах , представляет собой большую часть барионной или «обычной» материи в паре кластеров. Газы взаимодействуют электромагнитно, заставляя газы обоих скоплений замедляться гораздо сильнее, чем звезды. Третий компонент, темная материя, был обнаружен косвенно методом гравитационного линзирования.фоновых объектов. В теориях без темной материи, таких как Модифицированная ньютоновская динамика (MOND), можно ожидать, что линзирование будет следовать за барионной материей; то есть рентгеновский газ. Однако линзирование наиболее сильно в двух разделенных областях вблизи видимых галактик (возможно, совпадающих с ними). Это подтверждает идею о том, что большая часть гравитации в паре кластеров находится в форме двух областей темной материи, которые обошли газовые области во время столкновения. Это согласуется с предсказаниями о том, что темная материя взаимодействует только гравитационно, но не слабо.

Рентгеновское изображение (розовое), наложенное на изображение в видимом свете (галактики), с распределением вещества, рассчитанным на основе гравитационного линзирования (синий)

Скопление Пуля - одно из самых горячих известных скоплений галактик . Он обеспечивает наблюдаемое ограничение для космологических моделей, которые могут расходиться при температурах, превышающих их предсказанную критическую температуру скопления. [1] Подкластер, наблюдаемый с Земли , прошел через центр скопления 150 миллионов лет назад, создав «дугообразную ударную волну, расположенную около правой стороны скопления», сформированную как «газ с температурой 70 миллионов градусов Кельвина, прошедший через 100 миллионов кельвинов газа в основном скоплении на скорости около 10 миллионов км / ч (6 миллионов миль в час) ». [5] [6] [7]Выходное излучение головной ударной волны эквивалентно энергии 10 типичных квазаров . [1]

Значение для темной материи [ править ]

Группа Bullet Cluster представляет собой лучшее современное свидетельство природы темной материи [4] [8] и предоставляет «доказательства против некоторых из наиболее популярных версий Модифицированной ньютоновской динамики (MOND)» применительно к большим скоплениям галактик. [9] При статистической значимости 8 σ было обнаружено, что пространственное смещение центра общей массы от центра пиков барионной массы нельзя объяснить только изменением закона гравитационной силы. [10]

По словам Грега Мадейски:

Особенно убедительные результаты были получены из наблюдений Chandra над «пулевым скоплением» (1E0657-56; рис. 2), проведенных Markevitch et al. (2004) и Clowe et al. (2004). Эти авторы сообщают, что скопление подвергается высокоскоростному (около 4500 км / с) слиянию, о чем свидетельствует пространственное распределение горячего, испускающего рентгеновское излучение газа, но этот газ отстает от субскоплений галактик. Более того, сгусток темной материи, обнаруженный картой слабого линзирования, совпадает с бесстолкновительными галактиками, но находится впереди столкновительного газа. Это и другие подобные наблюдения позволяют установить хорошие ограничения на сечение самовзаимодействия темной материи. [11]

По словам Эрика Хаяши:

Скорость пули субкластер не исключительно высока для кластера субструктуры, и могут быть размещены в настоящее время благоприятствования лямбда-CDM модель космологии «. [12]

Исследование 2010 года пришло к выводу, что измеренные в настоящее время скорости столкновения «несовместимы с предсказаниями модели LCDM». [13] Однако последующая работа показала, что столкновение согласуется с симуляциями LCDM, [14] с предыдущим несоответствием, проистекающим из небольших симуляций и методологии идентификации пар. Более ранняя работа, утверждающая, что скопление пули несовместимо со стандартной космологией, была основана на ошибочной оценке скорости падения, основанной на скорости ударной волны в газе, излучающем рентгеновские лучи. [14] На основе анализа шока, вызванного слиянием, недавно утверждалось, что более низкая скорость слияния ~ 3950 км / с согласуется с эффектом Сюняева – Зельдовича.и данные рентгеновского излучения при условии, что уравновешивание температур электронов и ионов на выходе не является мгновенным. [15]

Альтернативные интерпретации [ править ]

Мордехай Милгром , автор идеи модифицированной ньютоновской динамики , опубликовал в сети опровержение [16] утверждений о том, что скопление пуль доказывает существование темной материи.

Другое исследование, проведенное в 2006 г. [17], предостерегает от «простых интерпретаций анализа слабого линзирования в пулевом кластере», оставляя открытым тот факт, что даже в несимметричном случае Bullet Cluster, MOND или, скорее, его релятивистской версии TeVeS ( тензор –Вектор – скалярная гравитация ), может объяснить наблюдаемое гравитационное линзирование.

См. Также [ править ]

  • Abell 520 - похожее скопление галактик, темная и светящаяся материя которого, возможно, были разделены во время крупного столкновения.
  • NGC 1052-DF2
  • Список групп и скоплений галактик

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б в г д Такер, В .; Blanco, P .; Раппопорт, С. (март 1998 г.). Дэвид, L .; Fabricant, D .; Falco, EE; Forman, W .; Дресслер, А .; Рамелла, М. «1E 0657-56: претендент на звание самого горячего из известных скоплений галактик». Письма в астрофизический журнал . 496 (1): L5. arXiv : astro-ph / 9801120 . Bibcode : 1998ApJ ... 496L ... 5Т . DOI : 10.1086 / 311234 . S2CID  16140198 .
  2. ^ a b «Результаты NED для объекта Bullet Cluster» . Внегалактическая база данных НАСА . Проверено 4 марта 2012 года .
  3. ^ Клоу, Дуглас; Гонсалес, Энтони; Маркевич, Максим (2004). «Реконструкция слабой линзирующей массы взаимодействующего кластера 1E0657-558: Прямое доказательство существования темной материи». Astrophys. Дж . 604 (2): 596–603. arXiv : astro-ph / 0312273 . Bibcode : 2004ApJ ... 604..596C . DOI : 10.1086 / 381970 . S2CID 12184057 . 
  4. ^ a b М. Маркевич; А. Х. Гонсалес; Д. Клоу; А. Вихлинин; Л. Дэвид; В. Форман; К. Джонс; С. Мюррей и У. Такер (2004). «Прямые ограничения на сечение самовзаимодействия темной материи от сливающегося скопления галактик 1E0657-56». Astrophys. Дж . 606 (2): 819–824. arXiv : astro-ph / 0309303 . Bibcode : 2004ApJ ... 606..819M . DOI : 10.1086 / 383178 . S2CID 119334056 . 
  5. ^ Рентгеновская обсерватория Чандра (2002). 1E 0657-56: Головная ударная волна в сливающемся скоплении галактик (изображение и описание). Фотоальбом Чандры. Гарвардский университет.
  6. ^ 1e065756 . spaceimages.com (фото).
  7. ^ «Динамическое состояние скопления галактик 1E0657-56» . edpsciences-usa.org . 2002 г.
  8. ^ Маркевич, М .; Randall, S .; Clowe, D .; Гонсалес А. и Брадак М. (16–23 июля 2006 г.). Темная материя и скопление пуль (PDF) . 36-я научная ассамблея КОСПАР (аннотация). Пекин, Китай.
  9. ↑ Рэндалл, Скотт (31 мая 2006 г.). «Обеденный разговор» (аннотация). Гарвардский университет.
  10. ^ Клоу, Дуглас; и другие. (2006). «Прямое эмпирическое доказательство существования темной материи». Письма в астрофизический журнал . 648 (2): L109 – L113. arXiv : astro-ph / 0608407 . Bibcode : 2006ApJ ... 648L.109C . DOI : 10.1086 / 508162 . S2CID 2897407 . [ требуется полная цитата ]
  11. ^ Tucker, W .; Blanco, P .; Rappoport, S .; Дэвид, L .; Fabricant, D .; Falco, EE; Forman, W .; Дресслер, А .; Рамелла, М. (2006). «Недавние и будущие наблюдения в рентгеновском и гамма-диапазонах: Чандра, Сузаку, GLAST и NuSTAR» . Материалы конференции AIP . 801 : 21–30. arXiv : astro-ph / 0512012 . Bibcode : 2005AIPC..801 ... 21M . DOI : 10.1063 / 1.2141828 . S2CID 14601312 . 
  12. ^ Хаяси, Эрик; Белый, ? (2006). «Насколько редок пулевой кластер?». Ежемесячные уведомления о письмах Королевского астрономического общества . 370 (1): L38 – L41. arXiv : astro-ph / 0604443 . Bibcode : 2006MNRAS.370L..38H . DOI : 10.1111 / j.1745-3933.2006.00184.x . S2CID 16684392 . [ требуется полная цитата ]
  13. ^ Ли, Jounghun; Komatsu,? (2010). "Скопление пули: вызов космологии LCDM". Астрофизический журнал . 718 (1): 60–65. arXiv : 1003.0939 . Bibcode : 2010ApJ ... 718 ... 60л . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 718/1/60 . S2CID 119250064 . [ требуется полная цитата ]
  14. ^ a b Томпсон, Роберт; Даве, Ромель; Нагамин, Кентаро (01.09.2015). «Взлет и падение претендента: скопление пули в моделировании холодной темной материи Lambda». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 452 (3): 3030–3037. arXiv : 1410,7438 . Bibcode : 2015MNRAS.452.3030T . DOI : 10.1093 / MNRAS / stv1433 . ISSN 0035-8711 . 
  15. ^ Ди Масколо, L .; Мрочковски; Чуразов, Э .; Маркевич, М .; Basu, K .; Кларк, TE; и другие. (2019). «Измерение с помощью ALMA + ACA удара в скоплении пуль». Астрономия и астрофизика . 628 : А100. arXiv : 1907.07680 . Bibcode : 2019A & A ... 628A.100D . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201936184 . S2CID 197545195 . 
  16. ^ Milgrom, Моти , «перспектива Милгромом на Пули кластер» , Мондовской страницы , архив с оригинала на 21 июля 2016 года , извлекаться Декабря +27, +2016
  17. ^ GW Angus; Б. Фамэй и Х. Чжао (2006). «Может ли MOND выдержать пулю? Аналитические сравнения трех версий MOND за пределами сферической симметрии». Пн. Нет. R. Astron. Soc . 371 (1): 138–146. arXiv : astro-ph / 0606216 . Bibcode : 2006MNRAS.371..138A . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2006.10668.x . S2CID 15025801 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Клоу, Дуглас; Брадач, Маруша; Гонсалес, Энтони Х .; Маркевич, Максим; Рэндалл, Скотт У .; Джонс, Кристина; Зарицкий, Деннис (2006). «Прямое эмпирическое доказательство существования темной материи». Астрофизический журнал . 648 (2): L109 – L113. arXiv : astro-ph / 0608407 . Bibcode : 2006ApJ ... 648L.109C . DOI : 10.1086 / 508162 . S2CID  2897407 .
  • Брадач, Маруша; Клоу, Дуглас; Гонсалес, Энтони Х .; Маршалл, Фил; Форман, Уильям; Джонс, Кристина; Маркевич, Максим; Рэндалл, Скотт; Шраббек, Тим; Зарицкий, Деннис (2006). «Сильное и слабое линзирование вместе. III. Измерение распределения масс сливающегося скопления галактик 1ES 0657−558». Астрофизический журнал . 652 (2): 937–947. arXiv : astro-ph / 0608408 . Bibcode : 2006ApJ ... 652..937B . DOI : 10.1086 / 508601 . S2CID  119388532 .
  • Ангус, GW; Famaey, B .; Чжао, HS (2006). «Может ли MOND выдержать пулю? Аналитические сравнения трех версий MOND за пределами сферической симметрии». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 371 (1): 138–146. arXiv : astro-ph / 0606216 . Bibcode : 2006MNRAS.371..138A . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2006.10668.x . S2CID  15025801 .
  • Ангус, Гарри У .; Шань, Хуань Юань; Чжао, Хуншэн; Фамэй, Бенуа (2006). «О доказательстве темной материи, закона гравитации и массы нейтрино». Астрофизический журнал . 654 : L13 – L16. arXiv : astro-ph / 0609125 . DOI : 10.1086 / 510738 . S2CID  17977472 .
  • Браунштейн, младший; Моффат, JW (2007). «Свидетельство скопления пули 1E0657-558 показывает измененную гравитацию в отсутствие темной материи». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 382 (1): 29–47. arXiv : astro-ph / 0702146 . Bibcode : 2007MNRAS.382 ... 29В . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2007.12275.x . S2CID  119084968 .
  • CXO: Космология защитника дьявола (Хроники Чандры) 21 августа 2006 г.
  • CXO: 1E 0657-56: НАСА обнаружило прямое доказательство наличия темной материи. Комбинированное изображение рентгеновских лучей, изображений и DM.
  • Гарвардская анимация столкновения, показывающая, как темная и нормальная материя разделяются.
  • Гарвард Гарвардский симпозиум: Markevitch PDF 36 цветных изображений и текстовых слайдов, моделирующих существование темной материи на основе данных кластера Bullet
  • НАСА: НАСА находит прямое доказательство существования темной материи (пресс-релиз НАСА 06-096) 21 августа 2006 г.
  • Scientific American Статья в Scientific American НОВОСТИ НАУКИ 22 августа 2006 г. Сталкивающиеся кластеры проливают свет на темную материю, в том числе фильм о моделировании столкновения.

Координаты : Карта неба 06 ч 58 м 37,9 с , −55 ° 57 ′ 00 ″.