Найти в Дзене

Темная материя. Кривая вращения нашей галактики. Есть ли между ними связь?

Читая книгу «Общая астрофизика», авторы А.В. Засов, К.А. Постнов в главе 11.4.7., наткнулся на интересный материал посвящённый как раз-таки этому вопросу.

Книга "Общая астрофизика"
Книга "Общая астрофизика"

Более того, используя данные, полученные мной в ходе прошлогодних наблюдений линии нейтрального водорода (Далее-HI) в нашей галактике, у меня появилась идея попробовать проверить эту гипотезу, путем построения графика кривой вращения галактики «Млечный Путь». К сожалению, большая часть прошлогодних наблюдений проводилась в фиксированном направлении. В поле зрения радиотелескопа попали всего три участка видимого неба, это созвездие Лебедь, Возничий, Близнецы. Ну что же, трех точек для построения полноценного графика конечно же недостаточно, но я попробую, посмотрим, что получится, ну, а дополнительные отсчеты я постараюсь получить в этом году. Благо, теперь опорно-поворотное устройство моего радиотелескопа подвижно как по азимуту, так и по углу места, управляется удаленно и установлен инклинометр, с помощью которого у меня будут точные значения угла места и азимута, необходимых для ориентации телескопа (https://dzen.ru/video/watch/65c79fa88b03a35c7a22a795?share_to=link).

Далее о обо всем по порядку….

Темная материя — в астрономии и космологии, а также в теоретической физике гипотетическая форма материи, не участвующая в электромагнитном взаимодействии и поэтому недоступная прямому наблюдению. Составляет порядка четверти массы-энергии Вселенной и проявляется только в гравитационном взаимодействии.

Кривая вращения галактики — функция, описывающая кинематические свойства галактики и представляющая собой зависимость орбитальной скорости звёзд и газа в галактике от расстояния до центра галактики.

Так вот, если кратко, то при формировании графиков вращения дисковых галактик, учёные столкнулись с проблемой несоответствия формы кривой вращения во внешних областях галактик.

-3

Для того, чтобы объяснить высокую скорость вращения внешних областей галактических дисков, ученые предположили, что на больших расстояниях от центра галактики, есть нечто по мимо звезд и газа. Это «нечто» и есть темная материя или как ее еще называют - «скрытая масса».

Кривая вращения галактики М33 (Созвездие Треугольника) Книга «Общая астрофизика», авторы А.В. Засов, К.А. Постнов
Кривая вращения галактики М33 (Созвездие Треугольника) Книга «Общая астрофизика», авторы А.В. Засов, К.А. Постнов

Теперь попробуем провести необходимые расчеты. Скорость вращения облаков HI (лучевая скорость) мы можем определить, используя эффект Доплера. Согласно материалам Большой советской Энциклопедии, Лучевая скорость в астрономии — это проекция скорости звезды небесного объекта в пространстве на направление от объекта к наблюдателю, то есть на луч зрения. Значение лучевой скорости записывается в виде:

-5
-6

То, как были проведены мои первые измерения и построены радио изображения, описано здесь в моей статье (https://dzen.ru/a/ZPjJLVXcfl16jEGo?share_to=link.)

1. На изображение ниже, направление антенны в момент радионаблюдения участка неба, отмеченного окружностью красного цвета. Туманная «дымка» - плоскость нашей галактики.

-7
-8

2. На изображение ниже направление антенны в момент радионаблюдения участка неба, отмеченного окружностью красного цвета. Туманная «дымка» - плоскость нашей галактики.

-9

Радиоизображение облака HI в направление отмеченным окружностью красного цвета (Рис. выше).

-10

3. На изображение ниже направление антенны в момент радионаблюдения участка неба, отмеченного окружностью красного цвета. Туманная «дымка» - плоскость нашей галактики.

-11

Радиоизображение облака HI в направление отмеченным окружностью красного цвета (Рис. выше).

-12

Теперь нужно рассчитать тангенциальное расстояние до галактического центра.

-13
-14

На основании расчётных значений, строим график кривой вращения галактики «Млечный путь».

-15

И так, конечно, как уже я упоминал выше, 3-х точек недостаточно для построения полноценной кривой вращения галактики, но тем не менее полученные данные вполне себе коррелируются с данными, взятыми из научной литературы. Вот к примеру график взятый из публикации "КИНЕМАТИКА НАСЕЛЕНИЙ ГАЛАКТИКИ" Учебное пособие по курсу «Галактическая астрономия» для студентов 2-3 курса А.С. РАСТОРГУЕВ,
М.В. ЗАБОЛОТСКИХ, А.К. ДАМБИС, Москва, ГАИШМГУ, 2010 год.

-16

Видим, что на участке от 0 до 10 кпк, как и в нашем случае наблюдается характерный спад. Думаю, что мы на верном пути!!! Для дополнения графической зависимости, ждем теплой погоды и продолжаем наблюдения.

Спасибо!!!

Наука
7 млн интересуются