このほぼすべてが暗黒物質の銀河の「実際には)「分解された半分の光の半径」は何ですか?


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ウルトラディフューズギャラクシー(UDG)トンボ44の最近のニュースは、「異なる観察」の考え方と言えるものの優れた例です。トンボ望遠鏡は、その集合的開口のサイズではなく、明るい光源が近くにあるときに、従来の望遠鏡の暗いオブジェクトのコントラストを制限する二次ミラーと表面粗さの回折効果がないことで知られています。参照してくださいここここここ

トンボ望遠鏡

上:ここからのトンボ屈折アレイ望遠鏡の画像。画像:P. Van Dokkum; R.アブラハム; J.ブロディ

トンボ44超拡散銀河

上:ここからのDragonfly 44超拡散銀河。「Dragonfly 44は、その質量が非常にかすかで、ほぼすべてが暗黒物質で構成されています。(Pieter van Dokkum、Roberto Abraham、Gemini Observatory / AURA)」

ひとたび特定されると、トンボ44の星の半径方向の速度が、ケムII望遠鏡のDEIMOSを使用して測定され、薄暗い超拡散銀河の質量の値が決定されました。

私はArXivの記事を読み始めましたが、すぐに要約に行き詰まりました。非常にエキサイティングな結果は、光度、したがって星の総数は、放射速度測定から得られた質量から予想されるものよりもはるかに少なく、ほぼ完全に暗黒物質でできていることを示唆しています。質量の計算方法を理解できるかどうかを確認したかったのですが、「投影された半分の光の半径」というフレーズに行き詰まりました。

誰かがこの計算がどのように行われるのか、そしてその語句が実際に何を意味するのかを概説できますか?

最近、大きな非常に低い表面輝度の回転楕円体銀河の集団が、昏睡状態のクラスターで確認されました。豊富なクラスターでのこれらの超拡散銀河(UDG)の見かけ上の生存は、それらの質量が非常に高いことを示唆しています。ここでは、Keck II望遠鏡のDEIMOSと33.5時間の統合を使用して、最大のComa UDGの1つであるDragonfly 44の恒星の運動学を示します。速度分散が47 km / sであることがわかります。これは、その分解された半光半径内にM_dyn = 0.7x10 ^ 10 M_sunの動的質量があることを意味します(私の強調)of r_1 / 2 = 4.6 kpc。質量と光の比率はM / L = 48 M_sun / L_sunで、暗黒物質の割合は光の半分の半径内で98%です。Dragonfly 44の高い質量には、大きな球状星団の個体数が伴います。0.4インチで撮影したディープジェミニイメージングから、Dragonfly 44にはこの質量範囲の他の銀河の数と同様に94個の球状星団があると推測されます。この結果は、多くのUDGがサイズの「失敗した」銀河であるという他の最近の証拠に追加しています、暗黒物質含有量、はるかに明るい天体の球状星団系です。r= 4.6 kpc内の暗黒物質の量をNFWハローの閉じた質量プロファイルと比較することにより、Dragonfly 44の総ハロー質量を推定します。閉じた質量は、総質量は〜10 ^ 12 M_sunで、天の川の質量に似ています。

回答:


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半分の光の半径は、明るさの半分が現れる半径です。

「逆投影」とは、作成者がいくつかのモデルを光の2D分布に適合させた必要があることを意味します。これを数学的に逆投影して、半径の関数としての明るさの3Dモデルを作成し、積分して、光の半径の半分。

セクション3で、著者は「Sersicプロファイル」を表面の輝度分布に当てはめることでこれを行ったと説明していますhttps://en.m.wikipedia.org/wiki/Sersic_profile Sersicプロファイルは実際には2Dの半分の光の半径を持っていますパラメータの1つ。しかし、星の球を通して見ることを想像すると、表面の輝度プロファイルはそれを生成する3D恒星密度分布よりも鋭く尖っているので、半分の光の半径のこの2D測定は、真の3Dの半分の光の半径を過小評価しています。

著者は、光の半径の半分に4/3を掛けることで、これをほぼ修正(逆投影)しているようです。彼らはまた、銀河の非球形性を少し修正します。

逆投影係数は、Sersicプロファイルのインデックスに(わずかに)依存し、数値積分を実行して見つける必要があります。詳細はウルフらの付録にあります。(2010. http://arxiv.org/abs/0908.2995)。また、投影された半分の光の半径と視線速度の分散から質量を直接推定する式も提供します。


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半分の光の半径は、電磁パワーの半分が放射される(球形の)半径です。未修飾のままにすると、電磁スペクトル全体のパワーを意味しますが、特定の波長範囲をカバーするように制限することもできます。通常の渦巻銀河を考えると、「逆投影」はまっすぐな意味を持っています。真正面から見ている場合は、銀河の回転軸に沿って見ている場合よりも、あなたが見ている半径内の星の数が多くなります。ここで逆投影とは、銀河の軸に沿って見た場合に見つかるものを計算することを意味します。渦巻銀河の場合、この半径は銀河平面の半径とほぼ同じです。
他の形状の場合、デプロジェクションとは、測定したデータと観測している銀河のモデルの組み合わせに基づいて、星の3D分布に戻ることを意味します。(私の意見では、ボブ球状3D銀河を扱う場合、デコンボリューションという用語はそれほど混乱しないかもしれませんが、歴史学はそれが何であるかです...)

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