новости космоса
5110 18
31 января 2019 04:23:16

Релиз данных MaNGA включает подробные карты тысяч близлежащих галактик

Новейший релиз данных от Слоуновского цифрового обзора неба (Sloan Digital Sky Survey, SDSS) включает наблюдения, раскрывающие внутреннюю структуру и состав примерно 5000 близлежащих галактик, которые наблюдались в течение первых трех лет реализации программы под названием Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory (MaNGA).

Программа MaNGA использует метод, называемый спектроскопией с пространственным разрешением, для изучения галактик с более высоким уровнем деталей, по сравнению с предыдущими обзорами неба. Спектроскопия для астрономов является мощным инструментом, дающим большое количество информации о характере излучения наблюдаемым объектом света с различными длинами волн. В прошлом астрономы, как правило, получали по одному спектру на галактику, однако спектроскопия с пространственным разрешением (также называемая спектроскопией интегрального поля) дает возможность получать сотни отдельных спектров для множества внутренних областей галактики.

«Спектроскопия с пространственным разрешением позволяет нам «рассечь» галактику и изучать ее внутреннюю структуру, движение в ней звезд и газа», - объяснил руководитель проекта MaNGA Кевин Банди из Калифорнийского университета в Санта-Круз, США.

«Ученые ранее уже проводили наблюдения отдельных галактик, применяя метод спектроскопии с пространственным разрешением, однако никогда не наблюдали при помощи этого метода сразу тысячи галактик. Поэтому программа MaNGA вооружает нас невероятно богатыми статистическими данными для проверки научных гипотез», - сказал Банди.

Программа MaNGA является одной из трех программ четвертого этапа обзора неба SDSS, и в конечном счете в рамках этой программы будет изучено примерно 10000 близлежащих галактик. Банди сказал, что к настоящему времени программа реализована более чем наполовину, а завершение программы запланировано на 2020 г. Данные по 4621 галактике сегодня доступны в рамках 15-го релиза данных обзора неба SDSS.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
Teddy84 · 31-01-2019

Пример бездумного подхода. Ну намолотили данных и что? Посмотрите на фото - несколько галактик вылезли за пределы поля наблюдения. На нескольких не видно ничего, кроме темной материи. Экспозиция, судя по фото, везде одинаковая, то есть не оптимальная чувствительность. Боюсь, огромная порция данных уйдет в утиль. Но это тренд. Пусть низок КПД, зато пафоса сколько! Кто-то забодяжит модные ныне Биг Дата.

2
Teddy84 · 31-01-2019

Интересно бы было понастроить профилей скоростей звезд в галактиках. Кстати, галактики, которые подвергаются воздействию после слияния будут иметь более пологое распределение скоростей. "Более тёмное".

3
Leonid3182 · 31-01-2019

Teddy, такие обзоры нужны для обнаружения изменений вдруг случившихся :-) Это тоже нужно.
"Профиль" скоростей рассчитанный по светящейся материи в спиральной галактике, совпадает с инструментально снятым профилем для этой же галактики, но в несколько раз меньше по величине. Отсюда следует вывод, что ТМ распределена по галактике так же, как и светящаяся. Поэтому "более пологое" совсем не означает "более тёмное" :-))

4
Teddy84 · 31-01-2019

Leonid3, я не понял Вашего пассажа про распределение ТМ по галактике. Нельзя ли поподробнее.
Если ТМ распределена так же как БМ (хотя вроде бы её размещают по преимуществу в гало) то профиль скоростей не будет совпадать с таковым для одной БМ. Вы не путаете с профилями для систем с массивным центральным телом типа СС?

5
Teddy84 · 31-01-2019

А потом, что значит инструментально снятый и рассчитанный по светящейся материи? Так и в том и в другом случае измеряют доплеровское смещение. Или имеется в виду рассчитанное по массе, вычисленной по светимости?
Как это "профиль скоростей будет совпадать"? Из-за чего весь сыр-бор разгорелся? Это потом уже линзирование на гравии...

6
Leonid3182 · 31-01-2019

Teddy, нашлись чудики, которые не поленились "подсчитать" глядя в телескоп звёздочки, облачка, прикинуть их массу и составили карту распределения видимой массы по галактике. По этой карте и закону Ньютона посчитали орбитальные скорости, которые должны быть от видимой материи, т. е. нарисовали график СКОРОСТЬ--РАССТОЯНИЕ от центра в обиходе называемый кривой (профилем) скоростей. Тут же изобразили измеренные (полагаю без доплеровского эффекта не обошлось) скорости и увидели, что эти две кривые (профили) похожи друг на друга, если не как две капли воды, но близко, только реально измеренная кривая немного (раз в шесть) выше рассчитанной. Вывод отсюда единственный. Этим выводом чудики и поделились с народом, в т. ч. и здесь, на AstroNews.
Кстати: именно тогда я и нарисовал программку для построения "профиля" по нарисованной галактике, тоже заинтересовался :-)

7
Teddy84 · 31-01-2019

Видимо, мне надо уточнить с этим профилем. Я составил мнение, что кривая внутри почти совпала, а кривая после горба спадает очень медленно относительно исходного чисто барионного. Может где и в шесть, но не везде.
А, ну да, в вики "Кривая вращения галактики" первый рисунок. Так это только для спиральных галактик? Обыкновенные дисковые как вращаются? Или вики тут плавает? Что бы почитать поподробнее.
И посчитать бы не мешало. Я тут было начал считать, но сдуру принял галактику сферически симметричной. А она диском ... А для спиральной вообще засада будет.

8
Leonid3182 · 31-01-2019

Teddy, что спиральная, что дисковая -- такие мелочи на "ход" кривой (профиля) скоростей почти на влияет, кроме того не надо полагать, что средняя плотность материи в рукавах и между ними шибко отличаются, просто в рукавах газопыль сконденсировалась в звёзды и светится, а между рукавов ещё в виде облаков и её видно только в инфракрасном диапазоне, а глазками не видно :-)
Вики не читаю в принципе :-(

9
Leonid3182 · 31-01-2019

Teddy, напомню, что гравитационное взаимодействие подчиняется принципу суперпозиции.
Разбейте галактику на части:
1. ЧД -- от горизонта ЧД орбитальная скорость круговой орбиты (ОС) спадает пропорционально корню от радиуса;
2. Балдж, шар равноплотный -- ОС внутри увеличивается пропорционально радиусу, за границами шара, далее спадает пропорционально корню от радиуса;
3. Балдж, шар плотность максимальна у центра и минимальна у границы -- ОС внутри быстро растёт у центра и далее выходит на плато, где ОС остаётся постоянной (чуть увеличивается или уменьшается в зависимости от закона изменения плотности), за границами шара спадает пропорционально корню от радиуса;
4. Эллипсоид диска галактики равноплотный -- в плоскости диска ОС растёт пропорционально радиусу, за границей диска спадает пропорционально корню от радиуса;
5. Эллипсоид диска галактики РАЗНОплотный с уменьшением плотности к границе диска -- см. п.№3
А вот эллипсоидную оболочку вокруг диска не считал, надо бы дополнить :-)

10
dilettant163 · 31-01-2019

Можно перефразировать известное высказывание -- если звёзды считают, значит это кому-то нужно. :-)

11
Teddy84 · 01-02-2019

Leonid3, с дисками у Вас беда. Там зависимость от радиуса другая на самом деле. Этак-то и я считал по первоначалу. Причем проще. Внутренние оболочки суммируются, а внешние экранируются. Но это только для сферически симметричных слоёв. А интерес представляет именно область диска. Именно там расхождение в профилях.

12
viktorchibis84 · 01-02-2019

Teddy, главное расхождение – в наличии у 91% более тяжелых частиц ТМ (по массе) небольшого отрицательного заряда. Именно это приводит к концентрации этих частиц ТМ в гало галактик. Оставшиеся 9% более легких частиц ТМ нейтральны и снуют внутри галактики. ИХМО (ST).

13
Teddy84 · 02-02-2019

viktorchibis, пока у нас нет единого мнения о том, как выглядит измеренный профиль галактик с ТМ. Профиль - график орбитальная скорость от радиуса.
Leonid3 считает, что так же как и для сферических галактик - рост прямопропорционально, затем переход в обратный корень. Только есть различия в барионке и в БМ+ТМ (типа в 6 раз, цифра не важна). То есть форма кривой та же.
На мой взгляд, такого не может быть даже для барионной материи. Диск имеет другой профиль скоростей, чем сферически симметричная масса (балдж).
.
А уж если ТМ сосредоточена в гало, то на профиле будут две области смены второй производной, что противоречит наблюдениям.

14
viktorchibis84 · 02-02-2019

Teddy. Для меня ТМ – родное дитя ST. Она вытекает из электродинамических моделей образования симплов и конгломерации их в ЭЧ, нуклоны и атомы, как невостребованный остаток этих процессов. То, что еще до ST, ТМ «вытекает» из астрономических измерений – для ST это косвенное подтверждение. Было бы еще лучше, если бы измеренный профиль скоростей (и пересчет плотностей) галактик с ТМ сошелся с расчетами на основе вытекающих из ST параметров ТМ (комм. 12). Наличие небольшого заряда у тяжелых частиц ТМ безусловно должно сконцентрировать их во внешней оболочке гало галактики. Вы пишете, что в этом случае «на профиле будут две области смены второй производной, что противоречит наблюдениям». Я не специалист в таких расчетах и могу оперировать только чужими данными. Смотрю Вики «Гало темной материи», там приводится график для МП – с двумя «ямками» (честно говоря, первый раз вижу такой график для профиля скоростей). Думаю, Вы что-нибудь по этому графику скажете. Сам же я отталкиваюсь от других «картинок» из Вики о предположительном распределении ТМ в гало галактик, причем со значительным (в несколько раз) превышением размера гало ТМ над размером галактики по БМ. Скорости мерили, я понимаю, по БМ. Так может второй перегиб находится дальше, и до него измерения «не дотянулись»?

15
nazar24 · 02-02-2019

Даа, по снимкам ъгалактик разных видов и родов, можно сказать "понаехали" они тут у нас в нашей вселенной...

16
Teddy84 · 02-02-2019

viktorchibis, "Вики «Гало темной материи», там приводится график для МП – с двумя «ямками»"
Я тихо сползаю со стула.

17
Teddy84 · 02-02-2019

Последнее возражение - Млечный путь из рукавов, что должно сказаться на профиле вплоть до появления ямок.
Но Leonid3 говорил, что плотность не сильно зависит от светимости. То есть в рукавах якобы примерно та же, что и между ними. Если это так, то приведенная кривая меня убедила в существовании ТМ.
Все же есть надежда на неравномерную плотность. Надо покопать.

18
Leonid3182 · 06-02-2019

"..На мой взгляд, такого не может быть даже для барионной материи. Диск имеет другой профиль скоростей, чем сферически симметричная масса.." (с)Teddy
Я же говорил, что ещё в без компьютерную эпоху на бумажке с карандашиком делал расчёт кривой скоростей для равномерных распределений плотности по эллипсоиду вращения и для неравномерных по шару. Когда появился у меня достаточно мощный компьютер, то повторил расчёт уже прямым расчётом в цифровом виде и здесь выкладывал. Эти расчёты и показали для равномерного распределения линейную зависимость орбитальной скорости для шара и эллипсоида вращения.
А вот и интегрирование на бумажке (знака квадратного корня сайт не принял, поэтому где символ "v" -- это знак корня, а символ интеграла принял):
Рисуем в координатах XYZ эллипсоид вращения радиусом "r" [м], высотой "b" [м], заполненный равномерно звёздочками и имеющий среднюю плотность "p" [кг/м^3]
Эллипсоид ограничен поверхностью по формуле:
x^2/r^2 + y^2/r^2 + z^2/b^2 = 1
Ставим на оси X пробное тело "m" с координатами [с;0;0] и считаем ускорение им получаемое от всей массы эллипсоида.
Для этого ставим внутри эллипсоида точку "М" с координатами [x;y;z], рисуем вокруг точки кубик с размерами dx, dy, dz. Масса кубика равна объёму умноженному на плотность:
M=p*dx*dy*dz
Этот кубик придаёт ускорение пробному телу по оси X (вспоминаем Ньютона) a = G*M/R^2:
a = G*p*dx*dy*dz*(x - a)/((x - a)^2 + y^2 + z^2)^(3/2)
Чтобы подсчитать ускорение от ВСЕХ кубиков, т. е. от всего эллипсоида интегрируем уравнение по трём переменным (интеграл как сумма):
A(x) = ʃʃʃG*(x - a)/((x - c)^2 + y^2 + z^2)^(3/2)*p*dx*dy*dz = G*p*ʃʃʃ(x - с)/((x - a)^2 + y^2 + z^2)^(3/2)*dx*dy*dz
Сначала по Z (максимальные значения "z" из формулы эллипса):
A(x) = G*p*ʃʃz*(x - с)/((x^2 - 2·с·x + y^2 + с^2)*v(x^2 - 2·с·x + y^2 + z^2 + с^2)) от z = -b*v(r^2 - x^2) до z = +b*v(r^2 - x^2)
Учитывая, что максимальные значения "z" различаются только знаками, можно считать от "z"=0 до "z"=b·v(r^2 - x^2) с коэффициентом "2" и при "z"=0 значение тоже равно "0", упрощаем и подставляем значение "z":
A(x) = 2*G*p*ʃʃb*v(r^2 - x^2)*(x - a)/(((x - a)^2 + y^2)*v((x - a)^2 + y^2 + b^2*(r^2 - x^2)))*dx*dy
Теперь интегрируем по "y" максимальные значения "y" из формулы эллипса +-v(r^2 - x^2) ) и с теми же примечаниями получим:
Главная ФОРМУЛА -- A(x) = 4*G*p*ʃATAN(b*v(r^2 - x^2)*v(r^2 - x^2)/((x - с)*v(r^2 - x^2 + (x - с)^2 + b^2*(r^2 - x^2))))*dx
Осталось проинтегрировать по "х", но этот интеграл не табличный, хотя и берущийся, в своё время решал и ответ содержал ~3200 символов:
A(x) = 4*G*p*(2*v(с^2 + r^2*(b^2 - 1))*(с^4 - 2*с^2*r^2 + r^4)*SIGN(b^2*x^2 + 2*с*x - с^2 - r^2*(b^2 + 1))·........ещё 3100 символов..........(1 - b^2)^3*(2*b^2 + 3)))/(4*с^3*b*(с^2 + b^2*r^2)*(b^2 + 1)*(b^2 - 1)^3*v(- b^2*x^2 - 2*с*x + с^2 + b^2*r^2 + r^2))) от x=-r до x=+r.
Поэтому значения интеграла лучше вычислять цифровым методом и результат -- прямая линия скоростей от "0" в центре и до максимального значения у поверхности эллипсоида.
Если хотите, вышлю таблицу в Excel (в Excel всё на ладони, подгонка исключена).

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!