 |
Астронет: А. С. Сабурова/ГАИШ Связь относительной массы темного гало со свойствами галактик http://variable-stars.ru/db/msg/1245844/vvedenie.html |
Введение
Данный обзор посвящен проблеме существования связи относительной массы темного гало с другими свойствами спиральных галактик. В тех случаях, когда это отдельно не оговорено, под относительной массой темного гало понимается отношение его массы к массе остальных компонентов галактики, определенное внутри оптического радиуса.
Вопрос о наличии темной массы впервые был поставлен еще в 1933 году Zwicky, который, изучая галактики в скоплении Coma, обнаружил, что они обладают очень высокой дисперсией скоростей. Применив теорему вириала, Zwicky получил полную массу скопления, которая оказалась в 50 раз больше массы видимого вещества. Опираясь на этот результат, Zwicky пришел к заключению о том, что для поддержания динамического равновесия в скоплении необходимо большое количество невидимого вещества. Вывод о существовании темной массы на масштабах галактик был сделан позднее. Freeman (1970) обратил внимание на то, что кривые вращения NGC300 и М33, измеренные по НI, не показывают кеплеровского падения, которое можно ожидать для экспоненциального распределения поверхностной плотности диска, а, следовательно, в них должно быть дополнительное вещество, по массе сопоставимое с видимыми массами галактик и с распределением плотности, отличным от экспоненциального распределения оптической галактики. Ostriker и Peebles (1973) предположили, что видимые спиральные галактики должны окружать массивные невидимые сферические компоненты, препятствующие формированию баров в холодных самогравитирующих дисках.
С появлением современных наблюдательных средств, проблема темного гало не перестала быть актуальной. Однако следует отметить, что есть направление, отрицающее существование скрытой массы и объясняющее наблюдательные данные с использованием модифицированной ньютоновской динамики (так называемая MOND), впервые предложенная Milgrom (1983), и поддерживаемая рядом авторов (см. например Sanders, McGaugh (2002)). Но эта гипотеза не снимает полностью вопроса о скрытой массе, поскольку имеет ряд проблем. В частности, на масштабах скоплений галактик для согласования моделей MOND с наблюдаемыми данными требуется дополнительная невидимая материя (см. Sanders (2003), Pointecouteau, Silk (2005)). Без дополнительного темного вещества не обойтись и при объяснении в рамках MOND наблюдаемой кинематики шаровых скоплений в галактике NGC1399, находящейся в центре скопления галактик Fornax (Richtler et al (2008)). Данные слабого гравитационного линзирования также противоречат MOND (см. Parker et al (2007)).
Исследования проблемы темного гало привели к появлению ряда новых вопросов. В частности, до сих пор неясно, каково количественное соотношение вкладов темного гало и видимого вещества в полную массу галактики, насколько это соотношение универсально, и существует ли связь между этим соотношением и наблюдаемыми свойствами галактик.
Прежде чем приступить к обсуждению проблемы связи отношения массы видимого и темного вещества с другими свойствами галактик, следует остановиться на том, как это отношение получается, и какие неопределенности связаны с его оценкой.