Есть мнение, что зависимость Талли-Фишера опровергает «тёмную материю». И что открытие телескопом «Джеймс Уэбб» новых и очень удалённых галактик опровергает «Большой Взрыв». Это, вроде, два разных мнения, объединённых, – наряду с множеством других подобных, – происхождением. Где-то в самом корне их возникновения «учёный изнасиловал журналиста».
Но кстати о зависимости. Пока – любой. Зависимость (или «эмпирическое правило») что-либо опровергать или доказывать не может. Гносеологической терминологии посвящалась отдельная публикация, – кратко же, «зависимость» способна только наблюдаться. Это эмпирическая – установленная именно наблюдательным путём – корреляция между двумя величинами. Зависимость, примером которой может быть «правило Тициуса-Боде» о прогрессивном росте радиусов орбит планет, не имеет теоретического обоснования и не соблюдается строго. Однако, указывает, что где-то рядом с ней бродит не познанная пока закономерность.
Конкретно же зависимость Талли-Фишера статистически связывает скорость вращения галактики с её абсолютной светимостью. Выглядит это так:
Здесь, L – абсолютная светимость, Vmax скорость движения звёзд на краю диска галактики относительно наблюдателя, а бета – некий коэффициент. Он оказывается разным в зависимости от диапазона длин волн, в котором ведётся наблюдения. И вообще разным, – если привести светимость к «барионной массе» (массе звёзд) получится где-то между 3.5 и 4 для спиральных галактик. У линзовидных галактик (без выраженных рукавов) бета – выше. С эллиптическими правило не работает, но для них существует своя эмпирическая зависимость между светимостью и видимой массой – Фабер-Джексона.
Но это – правило. Правило не обязано работать везде и, соответственно, выполняется лишь для меньшинства галактик. Собственно, для галактик в каком-то смысле «эталонных». Под его действие не подпадают карликовые галактики, неправильные галактики (независимо от размера), «битые», «двойные» – любые, пострадавшие во взаимных поглощениях и столкновениях, а также «светлые» и «тёмные» галактики, отличающиеся аномальным отношением тёмной и светлой масс.
...Для случая же галактик «эталонных» можно сказать, что чем массивнее и, как следствие, ярче они, тем быстрее вращаются. Что делает зависимость полезной на практике. Ибо изначально астроном располагает лишь тремя непосредственно данными в ощущении величинами, – видимой светимостью объекта, красным смещением линий его спектра и шириной линий. Ширина – размывание – линий возникает постольку, поскольку светимость галактики складывается из светимостей звёзд, имеющих собственное движение относительно общего центра, а значит, и разную скорость относительно наблюдателя. Красное смещение говорит об удалённости объекта, – но не обязательно, так как и галактика может, помимо возрастающей с расстоянием скорости убегания, на средних дистанциях иметь и сравнимую с ней скорость собственного (гравитационного) движения в скоплении… Светимость же вообще ни о чём не говорит, так как зависит от массы, колеблющейся в пределе порядков.
Правило, пусть и применимое не всегда, во многих случаях даёт возможность уточнить расстояние. Определив по ширине линий Vmax можно высчитать L – абсолютную светимость, а уже через неё, путём сравнения со светимостью видимой, убывающей с квадратом радиуса, – расстояние до галактики. Разница между дистанцией, определённой таким образом, и дистанцией «по смещению», кстати, и даст собственную «гравитационную» скорость объекта.
...Ну… и это, в принципе, всё – если по существу. Правило понятно интуитивно, – зависимость между массой и скоростью вращения и должна выглядеть как-то так, – и имеет несколько возможных «численных» объяснений, ни одно из которых не является общепринятым. Самым же важным выводом, сделанным на его основании (хотя, есть и другие – менее очевидные), является изначальность и окончательность деления галактик на спиральные, линзовидные и эллиптические. Гипотеза, согласно которой форма галактики меняется с возрастом не объясняет различий в корреляции между скоростями вращения и массой для разных типов.
Интересен же в этой истории, пожалуй, именно комментарий. Как отражение напряжённой борьбы между не верящими в тёмную материю и не верящими в расширение вселенной. Это внутренняя борьба, так как вышеуказанные множества пересекаются почти на 100%. Однако, не располагают знаниями для осознания сего факта.
Зависимость Талли-Фишера полностью завязана на определение скоростей по доплеровскому эффекту, и при малейшем сомнении в том, что красное смешение зависит только от скорости объекта относительно наблюдателя, – тут становится не о чем говорить… Таким образом, предполагается, что комментатор с расширением вселенной смирился.
...С другой же стороны, зависимость Талли-Фишера вообще никак не пересекается с тёмной материей. Так как используется для определения массы светлой – барионной материи. Скорость вращения галактик, а значит, и звёзд в них, – да, – определяется всей массой, включая тёмную. Теоретически, при разных долях светлой и тёмной масс «бета» будет меняться. Но именно это и наблюдается (3.5-4 – причём, речь о степени!), хотя применимость метода и ограничена только «типичными» галактиками с более-менее постоянным отношением между барионной и небарионной компонентами.
