Cái gì (thực sự) là bán kính giảm phân nửa ánh sáng của chiếc Galaxy gần như toàn bộ vật chất tối này?

Tin tức gần đây về Dragonfly 44 Ultra Diffuse Galaxy (UDG) là một ví dụ tuyệt vời về những gì có thể được gọi là 'quan sát suy nghĩ khác biệt'. Kính thiên văn chuồn chuồn được ghi nhận không phải vì kích thước của khẩu độ tập thể của nó, mà vì không có các hiệu ứng nhiễu xạ của gương thứ cấp và độ nhám bề mặt làm hạn chế độ tương phản của các vật thể mờ trong kính viễn vọng thông thường khi có nguồn sáng hơn. Xem ở đây và ở đây và ở đây .

ở trên: hình ảnh của một kính thiên văn khúc xạ Dragonfly từ đây . Hình: P. Van Dokkum; R. Áp-ra-ham; J. Brodie

ở trên: Thiên hà siêu thanh 44 sử dụng từ đây . "Dragonfly 44 rất mờ nhạt vì khối lượng của nó và bao gồm hầu như toàn bộ vật chất tối. (Pieter van Dokkum, Roberto Abraham, Đài thiên văn Gemini / AURA)"

Sau khi được xác định, vận tốc hướng tâm của các ngôi sao trong Dragonfly 44 được đo bằng DEIMOS trên kính viễn vọng Keck II, để xác định giá trị khối lượng cho thiên hà mờ, siêu khuếch tán.

Tôi bắt đầu đọc bài báo ArXiv nhưng quicky bị sa lầy vào bản tóm tắt. Kết quả rất thú vị là độ sáng và do đó tổng số sao nhỏ hơn nhiều so với những gì người ta mong đợi từ khối lượng thu được từ các phép đo vận tốc hướng tâm, cho thấy nó được tạo ra gần như hoàn toàn từ vật chất tối . Tôi muốn xem liệu tôi có thể hiểu được khối lượng đã được tính toán như thế nào không, nhưng tôi đã bị mắc kẹt với cụm từ bán kính nửa ánh sáng .

Ai đó có thể chỉ phác thảo cách tính toán này được thực hiện, và cụm từ đó thực sự có nghĩa là gì?

Gần đây, một quần thể lớn, độ sáng bề mặt rất thấp, các thiên hà hình cầu đã được xác định trong cụm Coma. Sự tồn tại rõ ràng của các thiên hà siêu khuếch tán (UDGs) trong một cụm giàu có cho thấy chúng có khối lượng rất cao. Ở đây chúng tôi trình bày các chuyển động sao của Dragonfly 44, một trong những UDG Coma lớn nhất, sử dụng tích hợp 33,5 giờ với DEIMOS trên kính viễn vọng Keck II. Chúng tôi tìm thấy sự phân tán vận tốc 47 km / s, ngụ ý khối lượng động của M_dyn = 0,7x10 ^ 10 M_sun trong bán kính nửa ánh sáng bị mất ( nhấn mạnh của tôi) của r_1 / 2 = 4,6 kpc. Tỷ lệ khối lượng ánh sáng là M / L = 48 M_sun / L_sun và phần vật chất tối là 98% trong bán kính nửa ánh sáng. Khối lượng cao của Dragonfly 44 đi kèm với một quần thể hình cầu lớn. Từ hình ảnh Song Tử sâu được chụp trong 0,4 "thấy chúng tôi suy ra rằng Dragonfly 44 có 94 cụm sao cầu, tương tự như số lượng các thiên hà khác trong phạm vi khối lượng này. Kết quả của chúng tôi cho thấy nhiều bằng chứng gần đây cho thấy nhiều thiên hà" thất bại ", với kích thước , nội dung vật chất tối và hệ thống cụm sao cầu của các vật thể phát sáng hơn nhiều. Chúng tôi ước tính tổng khối lượng quầng sáng tối của Dragonfly 44 bằng cách so sánh lượng vật chất tối trong r = 4,6 kpc với các cấu hình khối lượng của halos NFW. tổng khối lượng ~ 10 ^ 12 M_sun, tương tự khối lượng của Dải Ngân hà.

Bán kính nửa ánh sáng là bán kính từ trong đó một nửa độ sáng xuất hiện.

"Deprojection" có nghĩa là các tác giả phải trang bị một số mô hình cho phân bố ánh sáng 2D, sau đó có thể bị suy giảm về mặt toán học để cung cấp cho họ một mô hình 3D về độ sáng như một chức năng của bán kính, sau đó họ có thể tích hợp để đưa ra một số cho bán kính nửa ánh sáng.

Trong phần 3, các tác giả giải thích rằng họ đã thực hiện điều này bằng cách lắp "cấu hình Sersic" vào phân bố độ sáng bề mặt https://en.m.wikipedia.org/wiki/Sersic_profile Cấu hình Sersic thực sự có bán kính nửa sáng 2D như một trong những thông số của nó Nhưng nếu bạn tưởng tượng nhìn qua một quả bóng sao, phép đo 2D của bán kính nửa ánh sáng này là sự đánh giá thấp của bán kính nửa ánh sáng 3D thực sự, bởi vì cấu hình độ sáng bề mặt đạt cực đại so với phân bố mật độ sao 3D tạo ra nó.

Các tác giả dường như gần đúng (deproject) điều này bằng cách nhân bán kính nửa ánh sáng với 4/3. Họ cũng thực hiện một sự điều chỉnh nhỏ cho tính không hình cầu của thiên hà.

$n$

Bán kính nửa ánh sáng là bán kính (hình cầu) mà từ đó một nửa công suất điện từ được bức xạ. Không đủ tiêu chuẩn, nó có nghĩa là công suất trong toàn bộ phổ điện từ, nhưng nó cũng có thể bị hạn chế để bao phủ một phạm vi bước sóng cụ thể. "Deprojection" có nghĩa đơn giản khi xem xét một thiên hà xoắn ốc thông thường. Nếu bạn đang xem cạnh trên sẽ có nhiều ngôi sao trong bán kính mà bạn nhìn thấy hơn là khi bạn nhìn dọc theo trục quay của các thiên hà. Bị bỏ rơi ở đây có nghĩa là tính toán những gì sẽ được tìm thấy nếu bạn đang nhìn dọc theo trục của thiên hà. Đối với một thiên hà xoắn ốc, bán kính này gần giống với bán kính trong mặt phẳng của thiên hà.
Đối với các hình dạng khác, sự phân rã có nghĩa là hoạt động trở lại phân bố 3D của các ngôi sao dựa trên sự kết hợp dữ liệu đo được và mô hình thiên hà mà bạn đang quan sát. (Theo ý kiến ​​của tôi, thuật ngữ giải mã có thể ít gây nhầm lẫn hơn khi xử lý các thiên hà 3D hình cầu, nhưng sức mạnh của nó chính là ...)