Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Теориялық космологиялық құрылым
Theoretical cosmological structure
Физикалық космологияның қазіргі заманғы модельдерінде қара материя галосы космологиялық құрылымның негізгі бірлігі болып табылады. Бұл – ғарыштық кеңеюден ажыратылып, гравитациялық тартыммен байланысқан материяны қамтитын гипотетикалық аймақ. Бір қара материя галосы гравитация арқылы байланысқан, субало деп аталатын қара материяның бірнеше вирусиалданған жиынтықтарын қамтуы мүмкін. Галактиканың қара материя галосы галактикалық дискіні қоршап, көрінетін галактиканың шетінен әлдеқайда артыққа дейін созылады. Қара материядан тұратын галолар тікелей байқалған жоқ. Олардың болуы галактикалардағы жұлдыздар мен газдың қозғалысына тигізетін әсері және гравитациялық линзалау арқылы анықталады. Қара материя галолары галактиканың қалыптасуы мен эволюциясының қазіргі модельдерінде маңызды рөл атқарады. Қара материя галоларының табиғатын әр түрлі деңгейде түсіндіруге тырысатын теорияларға салқын қара материя (CDM), жылы қара материя және массивті, ықшам гало денелері (MACHO) жатады.
In modern models of physical cosmology, a dark matter halo is a basic unit of cosmological structure. It is a hypothetical region that has decoupled from cosmic expansion and contains gravitationally bound matter. A single dark matter halo may contain multiple virialized clumps of dark matter bound together by gravity, known as subhalos. The dark matter halo of a galaxy envelops the galactic disc and extends well beyond the edge of the visible galaxy. Thought to consist of dark matter, halos have not been observed directly. Their existence is inferred through observations of their effects on the motions of stars and gas in galaxies and gravitational lensing. Dark matter halos play a key role in current models of galaxy formation and evolution. Theories that attempt to explain the nature of dark matter halos with varying degrees of success include cold dark matter (CDM), warm dark matter, and massive compact halo objects (MACHOs).
Қара материя галосының айналма қисықтары
Галодағы қара материяның болуы спиральды галактиканың айналу қисығына оның гравитациялық әсері арқылы анықталады. Галода (шамамен сфералық) жеткілікті мөлшерде масса болмаса, галактиканың айналу жылдамдығы галактикалық орталықтан алшақтаған сайын төмендеуі керек, дәл сол сияқты сыртқы планеталардың орбиталық жылдамдықтары Күннен алшақтағанда төмендейтіні сияқты. Бірақ, спиральды галактикаларды, әсіресе нейтральды атомдық сутектен (астрономиялық терминологияда 21 см сутегінің сызығы, H one және H I сызығы деп аталады) шығатын сәулеленуді радиобайқау арқылы зерттегенде, спиральды галактикалардың көпшілігінің айналу қисығының тегістелетіні байқалды, яғни айналу жылдамдықтары галактикалық орталықтан алшақтаған сайын азаймайды. Бұл байқауларды түсіндіру үшін көзге көрінетін материя жеткіліксіз, бұл 1970 жылы Кен Фримен алғаш ұсынған байқалмайтын (қара) материяның бар екенін немесе гравитациялық күш бойынша қозғалыс теориясының (жалпы салыстырмалылық теориясы) толық еместігін көрсетеді. Фриман жылдамдықтың күтілгендей төмендемеуін NGC 300 және M33 галактикаларында байқады және оны түсіндіру үшін белгісіз массаның болуын қарастырды. Қара материя гипотезасы көптеген зерттеулермен нығайтылды.
The presence of dark matter (DM) in the halo is inferred from its gravitational effect on a spiral galaxy's rotation curve. Without large amounts of mass throughout the (roughly spherical) halo, the rotational velocity of the galaxy would decrease at large distances from the galactic center, just as the orbital speeds of the outer planets decrease with distance from the Sun. However, observations of spiral galaxies, particularly radio observations of line emission from neutral atomic hydrogen (known, in astronomical parlance, as 21 cm Hydrogen line, H one, and H I line), show that the rotation curve of most spiral galaxies flattens out, meaning that rotational velocities do not decrease with distance from the galactic center. The absence of any visible matter to account for these observations implies either that unobserved (dark) matter, first proposed by Ken Freeman in 1970, exist, or that the theory of motion under gravity (general relativity) is incomplete. Freeman noticed that the expected decline in velocity was not present in NGC 300 nor M33, and considered an undetected mass to explain it. The DM Hypothesis has been reinforced by several studies.
Қара материя галосының түзілуі мен құрылымы
Қара материя галоларының қалыптасуы галактикалардың ерте қалыптасуында маңызды рөл атқарғанына сенімді. Бастапқы галактика қалыптасу кезінде бариондық материяның температурасы гравитациялық байланысты нысандарды құру үшін тым жоғары болғандықтан, қосымша гравитациялық әсерлесуді қамтамасыз ету үшін қара материя құрылымының бұрын қалыптасуы қажет болды. Қазіргі гипотеза суық қара материяға (CDM) және оның ғаламның ерте кезеңінде құрылымға айналуына негізделген. CDM құрылымының қалыптасуы туралы гипотеза Ғаламдағы тығыздық perturbation-ларынан басталады, олар сыни тығыздыққа жеткенше сызықты түрде өседі, содан кейін кеңеюі тоқталып, гравитациялық байланысты қара материя галоларын құру үшін құлайды. Сфералық құлдырау аясы мұндай галолардың қалыптасуын және өсуін талдау арқылы модельдейді. Бұл галолар массасы (және көлемі) жақын маңдағы материяны сіңіру арқылы немесе басқа галолармен бірігу арқылы өсуін жалғастырады. CDM құрылымының қалыптасуының сандық симуляциясы келесідей жүзеге асырылады: Кішкентай perturbation-лары бар кішкентай көлем бастапқыда Ғаламның кеңеюімен кеңейеді. Уақыт өте келе, кішкентай масштабтағы perturbation-лар өсіп, құлайды, нәтижесінде кішкентай галолар пайда болады. Кейінірек бұл кішкентай галолар эллипсоид пішіндес бір вирусизацияланған қара материя галосын құру үшін бірігеді, ол қара материяның суб-галосы түріндегі субқұрылымды көрсетеді.
The formation of dark matter halos is believed to have played a major role in the early formation of galaxies. During initial galactic formation, the temperature of the baryonic matter should have still been much too high for it to form gravitationally self bound objects, thus requiring the prior formation of dark matter structure to add additional gravitational interactions. The current hypothesis for this is based on cold dark matter (CDM) and its formation into structure early in the universe. The hypothesis for CDM structure formation begins with density perturbations in the Universe that grow linearly until they reach a critical density, after which they would stop expanding and collapse to form gravitationally bound dark matter halos. The spherical collapse framework analytically models the formation and growth of such halos. These halos would continue to grow in mass (and size), either through accretion of material from their immediate neighborhood, or by merging with other halos. Numerical simulations of CDM structure formation have been found to proceed as follows: A small volume with small perturbations initially expands with the expansion of the Universe. As time proceeds, small scale perturbations grow and collapse to form small halos. At a later stage, these small halos merge to form a single virialized dark matter halo with an ellipsoidal shape, which reveals some substructure in the form of dark matter sub halos.
Пішіні
Космикалық тығыздық өрісіндегі артық тығыздықтардың ыдырауы көбінесе сфералық емес. Сондықтан, пайда болатын галолардың шар тәрізді болуын күтуге негіз жоқ. Тіпті CDM ғаламындағы құрылымның қалыптасуының алғашқы модельдеулері де галолардың айтарлықтай жалпақ екенін көрсетті. Келесі зерттеулер галолардың изоденситі беттерін олардың осьтерінің ұзындығымен сипатталатын эллипсоидтармен сипаттауға болатынын анықтады. Деректер мен модельдік болжамдардағы белгісіздіктерге байланысты, бақылаулар арқылы анықталған гало пішіндері ΛCDM космологиясының болжамдарымен сәйкес келе ме, әлі де нақты белгілі емес.
The collapse of overdensities in the cosmic density field is generally aspherical. So, there is no reason to expect the resulting halos to be spherical. Even the earliest simulations of structure formation in a CDM universe emphasized that the halos are substantially flattened. Subsequent work has shown that halo equidensity surfaces can be described by ellipsoids characterized by the lengths of their axes. Because of uncertainties in both the data and the model predictions, it is still unclear whether the halo shapes inferred from observations are consistent with the predictions of ΛCDM cosmology.
Құс жолының қараңғы материя галосы
Құс жолы галактикасының көрінетін дискісі, қара материяның әлдеқайда үлкен, шамамен шар тәрізді галосына енген деп саналады. Қара материяның тығыздығы галактика орталығынан алшақтаған сайын төмендейді. Қазіргі кезде галактиканың шамамен 95% қара материядан тұрады деп есептеледі – бұл материяның түрі, галактиканың қалған материясы және энергиясымен гравитациялық өзара әрекеттесуден басқа, ешқандай тәсілмен өзара әрекеттеспейтін секілді. Көрінетін материя шамамен 9 күн массасын құрайды. Қара материя галосы шамамен 6-3 күн массасын құрауы мүмкін. 2014 жылғы Жинс талдауы жұлдыздардың қозғалысын есепке алып, қара материя тығыздығын (галактикалық орталықтан Күнге дейінгі қашықтықта) = 0,0088 (+0,0024 −0,0018) күн массасы/парсек^3 деп анықтады.
The visible disk of the Milky Way Galaxy is thought to be embedded in a much larger, roughly spherical halo of dark matter. The dark matter density drops off with distance from the galactic center. It is now believed that about 95% of the galaxy is composed of dark matter, a type of matter that does not seem to interact with the rest of the galaxy's matter and energy in any way except through gravity. The luminous matter makes up approximately 9 solar masses. The dark matter halo is likely to include around 6 to 3 solar masses of dark matter. A 2014 Jeans analysis of stellar motions calculated the dark matter density (at the sun's distance from the galactic centre) = 0.0088 (+0.0024 −0.0018) solar masses/parsec^3.