stringtranslate.com

Тепло-горячая межгалактическая среда

Компьютерное моделирование, показывающее распределение теплого и горячего межгалактического газа.

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

Большая часть того, что известно о тепло-горячей межгалактической среде, получено в результате компьютерного моделирования космоса. [5] Ожидается, что WHIM сформирует нитевидную структуру из разреженных, высокоионизированных барионов с плотностью 1-10 частиц на кубический метр. [6] В рамках WHIM газовые удары создаются в результате активных галактических ядер , а также гравитационно-движимых процессов слияния и аккреции. Часть гравитационной энергии , вырабатываемой этими эффектами, преобразуется в тепловые выбросы вещества за счет бесстолкновительного ударного нагрева . [1]

Из-за высокой температуры среды ожидается, что ее легче всего наблюдать по поглощению или излучению ультрафиолетового и низкоэнергетического рентгеновского излучения. Чтобы определить местонахождение WHIM, исследователи изучили рентгеновские наблюдения быстро растущей 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 рентгеновской обсерваторией Чандра был обнаружен гигантский резервуар WHIM, расположенный вдоль стенообразной структуры галактик ( Стена Скульптора ) примерно в 400 миллионах световых лет от Земли. [7] [8] В 2018 году наблюдения высокоионизированных внегалактических атомов кислорода, похоже, подтвердили моделирование массового распределения WHIM. [4] Наблюдения за дисперсией от быстрых радиовсплесков в 2020 году также подтвердили, что недостающая барионная масса находится в WHIM. [9]

Окологалактическая среда

Концептуально подобно WHIM, окологалактическая среда ( CGM ) представляет собой рассеянное и почти невидимое гало газа, окружающее галактики. В настоящее время считается, что CGM является важным источником материала для звездообразования и регулирует снабжение галактики газом. Если бы ее можно было увидеть, ЦГМ Галактики Андромеды (1,3–2 миллиона световых лет) растянулась бы в 3 раза больше ширины Большой Медведицы — это, пожалуй, самая большая деталь на ночном небе, и даже столкнулась бы с нашей собственной ЦГМ, хотя это не так. до конца не известно, потому что мы живем в нем. Андромеда CGM состоит из двух слоистых частей: внутренняя газовая оболочка вложена во внешнюю оболочку. Внутренняя оболочка (0,5 миллиона световых лет) более динамична и считается более динамичной и турбулентной из-за истечения сверхновой, а внешняя оболочка более горячая и гладкая. [10]

Смотрите также

Поищите теплую-горячую межгалактическую среду в Викисловаре, бесплатном словаре.

Рекомендации

  1. ^ аб Быков, А.М.; и другие. (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 обнаружили недостающую во Вселенной материю. На протяжении десятилетий часть атомной материи во Вселенной не была обнаружена. Недавние статьи показывают, где она скрывалась». Проводной . Проверено 16 сентября 2018 г.
  3. ^ Реймерс, Д. (2002), «Барионы в диффузной межгалактической среде», Space Science Reviews , 100 (1/4): 89, Бибкод : 2002SSRv..100...89R, doi : 10.1023/A: 1015861926654, S2CID  122465345
  4. ^ аб Никастро, Ф.; и другие. (Июнь 2018 г.), «Наблюдения за недостающими барионами в тепло-горячей межгалактической среде», Nature , 558 (7710): 406–409, arXiv : 1806.08395 , Бибкод : 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 выпускников штата Огайо, Университет штата Огайо, стр. 240–244, ISBN 978-1-914602-02-7{{citation}}: CS1 maint: игнорируются ошибки ISBN ( ссылка )
  6. ^ Никастро, Фабрицио; и другие. (январь 2008 г.). «Отсутствующие барионы и тепло-горячая межгалактическая среда». Наука . 319 (5859): 55–57. arXiv : 0712.2375 . Бибкод : 2008Sci...319...55N. дои : 10.1126/science.1151400. PMID  18174432. S2CID  10622539.
  7. ^ ab «Найден огромный кусок пропавшей материи во Вселенной» . Space.com . Проверено 5 декабря 2016 г.
  8. ^ «Найдена последняя «пропавшая» нормальная материя - небо и телескоп» . 14 мая 2010 г.
  9. ^ Маккар, Ж.-П.; и другие. (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. ^ «Хаббл показывает истинный размер Андромеды». Сентябрь 2020.