डार्क मैटर के प्रमाण और आकाशगंगा की गतिशीलता
आकाशगंगा के घूर्णन वक्रों का सपाट होना, समूहों में आकाशगंगाओं की गति, और गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग सभी दृश्यमान पदार्थ की तुलना में अधिक गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान को प्रकट करते हैं, जो डार्क मैटर का मुख्य प्रमाण है।
Definition
डार्क मैटर के लिए गतिशील प्रमाण सितारों और आकाशगंगाओं की गति और गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग से अनुमानित दृश्यमान द्रव्यमान की तुलना में गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान का व्यवस्थित अधिशेष है, जो आकाशगंगाओं और समूहों में एक अदृश्य द्रव्यमान घटक का संकेत देता है।
Scope
यह विषय डार्क मैटर के अवलोकन संबंधी स्तंभों को शामिल करता है: सर्पिल आकाशगंगाओं के सपाट घूर्णन वक्र, समूहों में आकाशगंगाओं का उच्च वेग फैलाव, बुलेट क्लस्टर सहित गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग द्रव्यमान मानचित्र, और जिस तरह से ये गतिशील माप अदृश्य द्रव्यमान की मात्रा और वितरण को निर्धारित करते हैं।
Core questions
- आकाशगंगा के घूर्णन वक्र बड़े त्रिज्या पर सपाट क्यों रहते हैं?
- क्लस्टर की गतिशीलता और लेंसिंग डार्क मैटर को कैसे प्रकट करते हैं?
- बुलेट क्लस्टर डार्क मैटर के बारे में क्या दिखाता है?
Key concepts
- घूर्णन वक्र
- डार्क मैटर हेलो
- वेग फैलाव
- गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग
- द्रव्यमान-से-प्रकाश अनुपात
- बुलेट क्लस्टर
- विरियल द्रव्यमान
Key theories
- सपाट घूर्णन वक्र
- सर्पिल आकाशगंगाओं में सितारों और गैस की कक्षीय गति केंद्र से दूर लगभग स्थिर रहती है, बजाय घटने के, जो दृश्यमान डिस्क के चारों ओर अदृश्य द्रव्यमान के एक विस्तारित हेलो का अर्थ है।
- क्लस्टर द्रव्यमान विसंगति
- क्लस्टर में आकाशगंगाएँ इतनी तेज़ी से चलती हैं कि उन्हें अकेले दृश्यमान पदार्थ के गुरुत्वाकर्षण द्वारा एक साथ नहीं रखा जा सकता है, और लेंसिंग बड़े कुल द्रव्यमान की पुष्टि करती है, जो क्लस्टर पैमाने पर पर्याप्त डार्क मैटर को प्रदर्शित करती है।
Mechanisms
मापी गई कक्षीय वेगों और लेंसिंग विक्षेपों को गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करके संलग्न द्रव्यमान में परिवर्तित किया जाता है; परिणामी द्रव्यमान सितारों और गैस के द्रव्यमान से कहीं अधिक होता है, और टकराने वाले समूहों में लेंसिंग द्रव्यमान और एक्स-रे गैस के बीच स्थानिक ऑफसेट दर्शाता है कि प्रमुख द्रव्यमान सामान्य बैरियन के बजाय टकराव रहित डार्क मैटर है।
Clinical relevance
ये अवलोकन डार्क मैटर की अनुभवजन्य नींव हैं: वे स्थापित करते हैं कि आकाशगंगाएँ और समूह विशाल डार्क हेलो में अंतर्निहित हैं, पता लगाने के प्रयोगों के लिए प्रासंगिक स्थानीय डार्क-मैटर घनत्व निर्धारित करते हैं, और सबसे मजबूत प्रमाण प्रदान करते हैं कि लापता द्रव्यमान एक नया, कमजोर रूप से परस्पर क्रिया करने वाला पदार्थ है।
History
ज़्विकी के 1933 के क्लस्टर विश्लेषण ने पहली बार लापता द्रव्यमान का संकेत दिया था, लेकिन रुबिन और फोर्ड के 1970 के आसपास के सपाट घूर्णन वक्रों के साथ यह मामला सम्मोहक हो गया; गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग सर्वेक्षणों और 2006 के बुलेट-क्लस्टर अवलोकन ने बाद में इस बात की पुख्ता पुष्टि प्रदान की कि डार्क मैटर सामान्य गैस से अलग है।
Debates
- संशोधित गुरुत्वाकर्षण विकल्प
- संशोधित न्यूटोनियन गतिशीलता जैसे प्रस्ताव कुछ आकाशगंगा घूर्णन वक्रों को डार्क मैटर के बिना फिट कर सकते हैं, लेकिन वे समूहों और बुलेट क्लस्टर के साथ संघर्ष करते हैं, जिससे इस बात पर बहस जारी है कि नया पदार्थ या नया गुरुत्वाकर्षण डेटा को बेहतर ढंग से समझाता है।
Key figures
- Vera Rubin
- Kent Ford
- Fritz Zwicky
- Jeremiah Ostriker
- Douglas Clowe
Related topics
Seminal works
- rubin1970
- zwicky1933
Frequently asked questions
- आकाशगंगा घूर्णन वक्र क्या है?
- यह एक आकाशगंगा के केंद्र से दूरी के एक फलन के रूप में सितारों और गैस के आकाशगंगा की परिक्रमा करने की गति का एक आलेख है; यह अवलोकन कि ये गति दूर तक उच्च रहती है, बजाय गिरने के, एक विस्तारित डार्क-मैटर हेलो का एक विशिष्ट संकेत है।
- बुलेट क्लस्टर को एक मजबूत प्रमाण क्यों माना जाता है?
- बुलेट क्लस्टर में, दो आकाशगंगा समूह टकराए और गर्म गैस, जो सामान्य पदार्थ का बड़ा हिस्सा है, धीमी हो गई और लेंसिंग द्वारा मैप किए गए द्रव्यमान के बड़े हिस्से से अलग हो गई; यह ऑफसेट स्वाभाविक रूप से समझाया जाता है यदि अधिकांश द्रव्यमान टकराव रहित डार्क मैटर है।