आकाशगंगा का घूर्णन और डार्क मैटर हेलो
मिल्की वे का घूर्णन वक्र दृश्यमान डिस्क से बहुत आगे तक लगभग सपाट रहता है, जो एक विस्तारित डार्क मैटर हेलो के लिए प्रत्यक्ष गतिशील प्रमाण प्रदान करता है।
Definition
आकाशगंगा घूर्णन वक्र आकाशगंगा केंद्र से दूरी के एक फलन के रूप में तारों और गैस की वृत्ताकार गति है; बड़े त्रिज्या पर इसके घटने में विफलता एक डार्क मैटर हेलो को इंगित करती है, जो गैर-चमकीले द्रव्यमान का एक विस्तारित वितरण है जिसका गुरुत्वाकर्षण बाहरी आकाशगंगा पर हावी है।
Scope
यह विषय विभेदक घूर्णन और ऊर्ट स्थिरांक, आकाशगंगा घूर्णन वक्र का निर्माण और व्याख्या, वृत्ताकार वेगों से कुल संलग्न द्रव्यमान का अनुमान, और डार्क मैटर हेलो की संरचना को शामिल करता है, जिसमें ब्रह्मांडीय सिमुलेशन से प्राप्त NFW रूप जैसे घनत्व प्रोफाइल शामिल हैं।
Core questions
- मिल्की वे का घूर्णन वक्र कैसे मापा जाता है, और यह सपाट क्यों रहता है?
- ऊर्ट स्थिरांक हमें स्थानीय विभेदक घूर्णन के बारे में क्या बताते हैं?
- आकाशगंगा का कुल द्रव्यमान उसकी गतिशीलता से कैसे अनुमानित किया जाता है?
- कौन सा घनत्व प्रोफाइल डार्क मैटर हेलो का वर्णन करता है, और यह कहाँ से आता है?
Key theories
- डार्क मैटर के प्रमाण के रूप में सपाट घूर्णन वक्र
- वृत्ताकार वेग चमकीली डिस्क से काफी आगे तक लगभग स्थिर रहते हैं, जिसके लिए एक संलग्न द्रव्यमान की आवश्यकता होती है जो त्रिज्या के साथ बढ़ता है, जिसे एक विस्तारित डार्क मैटर हेलो द्वारा स्वाभाविक रूप से समझाया जाता है।
- विभेदक घूर्णन और ऊर्ट स्थिरांक
- ऊर्ट ने दिखाया कि डिस्क तारों का स्थानीय वेग क्षेत्र विभेदक घूर्णन को दर्शाता है, जिसे स्थिरांक A और B द्वारा पैरामीटराइज़ किया जाता है, जो स्थानीय घूर्णन गति और उसके रेडियल ग्रेडिएंट को एन्कोड करते हैं।
- सार्वभौमिक हेलो घनत्व प्रोफाइल
- पदानुक्रमित क्लस्टरिंग के ब्रह्मांडीय सिमुलेशन भविष्यवाणी करते हैं कि डार्क मैटर हेलो, जिसमें मिल्की वे का भी शामिल है, एक लगभग सार्वभौमिक घनत्व प्रोफाइल का पालन करते हैं जो त्रिज्या के साथ तेज होता है, NFW प्रोफाइल।
Clinical relevance
मिल्की वे और बाहरी सर्पिल के घूर्णन वक्र डार्क मैटर के मामले की आधारशिला थे, जिसने ब्रह्मांड विज्ञान को नया आकार दिया; अनुमानित हेलो द्रव्यमान उपग्रह आकाशगंगाओं और आकाशगंगा के भविष्य के विलय को नियंत्रित करने वाले गुरुत्वाकर्षण वातावरण को भी निर्धारित करता है।
History
ऊर्ट ने 1930 के दशक में स्थानीय आकाशगंगा घूर्णन को परिमाणित किया, और बाद में तटस्थ-हाइड्रोजन सर्वेक्षणों ने बड़े त्रिज्या तक घूर्णन वक्र का पता लगाया। रुबिन और फोर्ड के 1970 के एंड्रोमेडा और बाद के सर्पिल के स्पेक्ट्रोस्कोपी ने सपाट घूर्णन वक्रों का खुलासा किया, और 1990 के दशक तक ब्रह्मांडीय सिमुलेशन ने जिम्मेदार डार्क मैटर हेलो का एक सैद्धांतिक विवरण प्रदान किया।
Key figures
- Jan Oort
- Vera Rubin
- Kent Ford
- Simon White
Related topics
Seminal works
- rubin1970
- oort1932
- navarro1997
Frequently asked questions
- एक सपाट घूर्णन वक्र आश्चर्यजनक क्यों है?
- यदि अधिकांश द्रव्यमान दृश्यमान तारों का अनुसरण करता, तो घूर्णन गति बड़े त्रिज्या पर सूर्य के चारों ओर ग्रहों की कक्षाओं की तरह कम हो जानी चाहिए थी। प्रेक्षित सपाट वक्र का अर्थ है कि बड़े त्रिज्या पर प्रकाश की तुलना में बहुत अधिक द्रव्यमान है, जिसका श्रेय डार्क मैटर को दिया जाता है।
- क्या डार्क मैटर को संशोधित गुरुत्वाकर्षण से बदला जा सकता है?
- संशोधित न्यूटोनियन गतिशीलता जैसे विकल्प कई घूर्णन वक्रों को फिट कर सकते हैं, लेकिन डार्क मैटर हेलो चित्र को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि यह एक ही ढांचे के भीतर गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग, आकाशगंगा क्लस्टर गतिशीलता और ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि को भी समझाता है।