Имеют ли галактики-спутники такую ​​же долю темной материи, как и «обычные» галактики?

Мой вопрос относительно прост: знаем ли мы, содержат ли галактики-спутники/карлики такое же соотношение темной материи и обычной материи, что и галактики «обычного» размера?

Млечный Путь, например, по оценкам, окружен примерно 50 такими карликами/спутниками, большинство из которых относительно крошечные, весят примерно в 10 000 раз меньше, чем Млечный Путь, а некоторые содержат всего несколько тысяч звезд.

Кольцо Эйнштейна

Почти идеальное кольцо Эйнштейна вокруг галактики SPD.81

Кольцо Эйнштейна, наблюдаемое с помощью Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы (ALMA), показывает размытый свет далекой галактики, в которой формировались звезды, существовавшей в то время, когда Вселенной было всего два миллиарда лет. Его свет увеличивается и сгибается в кольцо огромной галактикой переднего плана в четырех миллиардах световых лет от нас, чья масса искривляет пространство и, следовательно, путь, по которому свет линзы звездообразующей галактики идет к нам.

Я понимаю, что галактики-спутники сложнее обнаружить в первую очередь, и что, вероятно, методы определения количества темной материи, такие как гравитационное линзирование, гораздо сложнее реализовать.

У меня нет каких-либо определенных причин думать, что пропорции темной материи должны быть другими, и я спрашиваю об этом исключительно из любопытства и предположения, что галактики-спутники старше и что, следовательно, различия в пропорциях темной материи могут рассказать нам больше о ранней вселенная.

Ответы (1)

Хорошие цифры для этого появляются только в течение десяти лет или около того, так что это относительно новая тема. Похоже, карликовые галактики и галактики-спутники имеют сильную тенденцию иметь гораздо более высокие отношения массы к светимости и, соответственно, меньшие отношения барионов к DM . См., например, Stringer+2009 , Strigari+2008 .

Эти наблюдения подкреплены моделированием, которое показывает, что в галактиках с меньшей общей массой большая часть барионов выбрасывается в результате процессов обратной связи при звездообразовании и сверхновых. Галактики с меньшей общей массой, как правило, имеют массовые доли барионов, намного меньшие, чем космологическое среднее ( 15 % ). Как только вы достигнете большей массы (как Млечный Путь, л галактик, гравитация достаточна, чтобы удерживать большую часть материала там, несмотря на обратную связь --- приближая барионную долю к среднему значению. В галактиках с гораздо большей массой — самых массивных эллиптических — кажется, что доля снова падает, вероятно, из-за процессов обратной связи АЯГ — но это очень активная и неопределенная область исследований.

В дополнение к тому, что они имеют меньшую массу и, следовательно, лучше очищаются от звездной обратной связи, галактики-спутники также могут быть удалены за счет взаимодействий (приливных и динамических) с центральной / родительской галактикой.

Большое спасибо за это, моим источником для вопроса был Л. Краусс "Квинтэссенция" и история BBC от 2 дней назад bbc.com/earth/story/20160520-the-hunt-for-invisible-galaxies