stringtranslate.com

Теплая-горячая межгалактическая среда

Компьютерное моделирование, показывающее распределение теплого межгалактического газа

Тепло -горячая межгалактическая среда ( WHIM ) — это разреженная, тепло-горячая (от 10 5 до 10 7 K ) плазма , которая, по мнению космологов , существует в пространствах между галактиками и содержит 40–50% [1] [ 2] барионной «нормальной материи» во Вселенной в текущую эпоху . [3] WHIM можно описать как сеть горячего диффузного газа, простирающуюся между галактиками, и состоящую из плазмы, а также атомов и молекул , в отличие от темной материи . WHIM — это предлагаемое решение проблемы недостающих барионов , когда наблюдаемое количество барионной материи не соответствует теоретическим предсказаниям космологии. [4]

Большая часть того, что известно о тепло-горячей межгалактической среде, получена из компьютерного моделирования космоса. [5] Ожидается, что WHIM образует нитевидную структуру из разреженных, высокоионизированных барионов с плотностью 1-10 частиц на кубический метр. [6] Внутри WHIM газовые ударные волны создаются в результате активных галактических ядер , а также гравитационно-обусловленных процессов слияния и аккреции. Часть гравитационной энергии , поставляемой этими эффектами, преобразуется в тепловые излучения материи посредством бесстолкновительного ударного нагрева . [1]

Из-за высокой температуры среды ожидается, что ее легче всего наблюдать по поглощению или испусканию ультрафиолетового и низкоэнергетического рентгеновского излучения. Чтобы определить местонахождение WHIM, исследователи изучили рентгеновские наблюдения быстрорастущей сверхмассивной черной дыры, известной как активное галактическое ядро, или AGN. Было замечено, что атомы кислорода в WHIM поглощают рентгеновские лучи, проходящие через среду. [7] В мае 2010 года рентгеновская обсерватория Chandra обнаружила гигантский резервуар WHIM, лежащий вдоль структуры галактик в форме стены ( Стена Скульптора ) примерно в 400 миллионах световых лет от Земли. [7] [8] В 2018 году наблюдения высокоионизированных внегалактических атомов кислорода, по-видимому, подтвердили моделирование распределения массы WHIM. [4] Наблюдения за дисперсией от быстрых радиовсплесков в 2020 году, по-видимому, дополнительно подтвердили, что недостающая барионная масса находится в WHIM. [9]

Окологалактическая среда

Концептуально похожая на WHIM, окологалактическая среда ( CGM ) представляет собой гало газа между ISM и вириальными радиусами, окружающими галактики, которое является диффузным и почти невидимым. [10] В настоящее время считается, что CGM является важным источником звездообразующего материала и регулирует газовое снабжение галактики. Если бы она была видима, CGM галактики Андромеды (1,3-2 миллиона световых лет) растянулась бы в 3 раза больше ширины Большой Медведицы — несомненно, самой большой детали на ночном небе, и даже столкнулась бы с нашей собственной CGM, хотя это не полностью известно, поскольку мы находимся в ней. CGM Андромеды состоит из двух слоистых частей: внутренняя оболочка газа вложена во внешнюю оболочку. Внутренняя оболочка (0,5 миллиона световых лет) более динамична и считается более динамичной и турбулентной из-за оттоков из сверхновой, а внешняя оболочка более горячая и гладкая. [11]

Смотрите также

Найдите информацию о теплой-горячей межгалактической среде в Викисловаре, бесплатном словаре.

Ссылки

  1. ^ ab Быков, AM; и др. (февраль 2008 г.), «Процессы равновесия в тепло-горячей межгалактической среде», Space Science Reviews , 134 (1–4): 141–153, arXiv : 0801.1008 , Bibcode : 2008SSRv..134..141B, doi : 10.1007/s11214-008-9309-4, S2CID  17801881.
  2. ^ Москвич, Катя (16 сентября 2018 г.). «Астрономы нашли пропавшую материю во Вселенной — на протяжении десятилетий часть атомной материи во Вселенной не была обнаружена. Недавние статьи показывают, где она пряталась». Wired . Получено 16 сентября 2018 г.
  3. ^ Реймерс, Д. (2002), «Барионы в диффузной межгалактической среде», Space Science Reviews , 100 (1/4): 89, Bibcode : 2002SSRv..100...89R, doi : 10.1023/A: 1015861926654, S2CID  122465345
  4. ^ ab Nicastro, F.; et al. (июнь 2018 г.), «Наблюдения за отсутствующими барионами в теплой-горячей межгалактической среде», Nature , 558 (7710): 406–409, arXiv : 1806.08395 , Bibcode : 2018Natur.558..406N, doi : 10.1038/s41586-018-0204-1, PMID  29925969, S2CID  49347964.
  5. ^ Райден, Барбара; Погге, Ричард (июнь 2016 г.), Межзвездная и межгалактическая среда, Серия астрофизики для аспирантов штата Огайо, Университет штата Огайо, стр. 240−244, ISBN 978-1-914602-02-7{{citation}}: CS1 maint: проигнорированы ошибки ISBN ( ссылка )
  6. ^ Никастро, Фабрицио и др. (январь 2008 г.). «Пропавшие барионы и тепло-горячая межгалактическая среда». Science . 319 (5859): 55–57. arXiv : 0712.2375 . Bibcode :2008Sci...319...55N. doi :10.1126/science.1151400. PMID  18174432. S2CID  10622539.
  7. ^ ab "Обнаружен огромный кусок пропавшей материи Вселенной". Space.com . Получено 2016-12-05 .
  8. ^ «Найдена последняя «пропавшая» нормальная материя — Sky & Telescope». 14 мая 2010 г.
  9. ^ Macquart, J.-P.; et al. (май 2020 г.), «Перепись барионов во Вселенной по локализованным быстрым радиовсплескам», Nature , 581 (7809): 391–395, arXiv : 2005.13161 , Bibcode : 2020Natur.581..391M, doi : 10.1038/s41586-020-2300-2, PMID  32461651, S2CID  218900828.
  10. ^ Тамлинсон, Джейсон; Пиплз, Молли С.; Верк, Джессика К. (18 августа 2017 г.). «Окружная галактическая среда». Annual Review of Astronomy and Astrophysics . 55 (1): 389–432. arXiv : 1709.09180 . doi : 10.1146/annurev-astro-091916-055240. ISSN  0066-4146.
  11. ^ «Хаббл показывает истинный размер Андромеды». Сентябрь 2020 г.