Astronomía

¿Cómo estimamos las dimensiones y la distribución de masa del halo de materia oscura de una galaxia, más allá de los límites efectivos de su materia visible?

¿Cómo estimamos las dimensiones y la distribución de masa del halo de materia oscura de una galaxia, más allá de los límites efectivos de su materia visible?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

La investigación actual sugiere que el halo de materia oscura de la Vía Láctea puede extenderse hasta alrededor de 10 a 15 veces el tamaño de la galaxia visible, y se cree que es aproximadamente esféricamente simétrico. Pero no entiendo cómo lo deducimos.

En el caso de una distribución de materia esféricamente simétrica, como el clásico "planeta con un agujero perforado", la materia dentro del radio del objeto actúa como una sola masa en el centro, y la materia fuera de ese radio no forma una red. contribución a la fuerza o al movimiento. Entonces, si de alguna manera estuviéramos en un pozo perforado a través de la Tierra y no tuviéramos idea de qué tan lejos se extendía por encima de nosotros, no podríamos deducir la masa de cualquier capa delgada de materia a la distancia D del centro de la Tierra, porque la contribución neta cancelaría lo que fuera esa masa. Por lo tanto, no pudimos concluir mucho sobre la distribución de masa más alta de la Tierra, o dónde se convirtió efectivamente en cero. (Tampoco podríamos deducir nada de la profundidad si no pudiéramos medir la presión ambiental, lo que podría ayudar).

Por analogía, no entiendo cómo podemos sacar conclusiones sobre la extensión de la materia. fuera de la órbita galáctica de una estrella o región.

Entonces, ¿cómo podemos deducir la distribución de masa, o extensión / tamaño efectivo, del halo de materia oscura de una galaxia, en una región de "capa delgada" del espacio lejos del centro de la galaxia, si no hay estrellas visibles de esa galaxia para proporcionar evidencia de la fuerza local de gravedad a distancias más allá de la extensión galáctica visible?

Mi entendimiento actual, para información:

Entiendo en resumen algunos de los principios sobre el halo de materia oscura de una galaxia, incluido el motivo por el que creemos que la materia oscura está presente y una proporción tan grande de la masa de una galaxia, la necesidad de masa extra para explicar cómo una galaxia retiene la cohesión / rotación y El hecho de que, a diferencia de la materia visible, la materia oscura está limitada en cuanto a su densidad (¿teorema de Virial? ¿Del cual creo que puedo entender la conclusión y reconocer el nombre, pero nada más?). También entiendo que dado el movimiento promedio de una estrella (o región galáctica), podemos deducir cuánta masa se encuentra dentro de esa órbita, pero ingenuamente esperaría que una "capa delgada" simétrica de materia fuera de esa órbita tuviera una contribución neta cero. Pero si bien esto parece aplicable, estoy menos seguro.


Una curva de rotación no se puede medir más allá del punto en el que no se puede ver materia visible.

Las mediciones de la velocidad de rotación pueden provenir de nubes de gas hidrógeno, nebulosas planetarias distantes o cúmulos globulares y galaxias satélites. Estos últimos son numerosos y se extienden hasta aproximadamente 400 kpc desde el centro de la Vía Láctea. La longitud de escala exponencial para la luminosidad de la Vía Láctea es de unos pocos kpc, por lo que, de hecho, la observación de estos objetos explora el potencial galáctico y, por lo tanto, la distribución de la materia, hasta muchas veces el tamaño del disco de materia visible.