Czy ostatnie wiadomości o „dziesięciokrotnie większej liczbie galaktyk” sugerują, że odpowiednio mniej ciemnej materii?

Natura: Wszechświat ma dziesięć razy więcej galaktyk niż sądzili naukowcy

Funkcja NASA: Hubble ujawnia obserwowalny wszechświat zawierający 10 razy więcej galaktyk niż wcześniej sądzono

Nagłówki czasami nadmiernie upraszczają. Ale jeśli to prawda, że wydaje się, że istnieje około dziesięć razy więcej galaktyk, niż ogólnie zakładano, czy ma to wpływ na inne założenia? Czy to oznacza, że wszechświat jest dziesięć razy bardziej masywny, czy po prostu, że jest mniej ciemnej materii, niż wcześniej sądzono.

universe cosmology dark-matter observable-universe hubble-telescope O o
źródło

Nie słyszałem o tych niesamowitych (nawet sensacyjnych) wiadomościach - dzięki za wysunięcie ich na pierwszy plan!

Fattie

Dla przypomnienia, lepiej jest pozostawić pytania otwarte na dłuższy czas. Przyjęcie pierwszej odpowiedzi, nawet jeśli jest dobrą, zwykle zniechęca innych do odpowiedzi. Możesz uzyskać więcej / lepsze odpowiedzi, czekając nieco dłużej przed zaakceptowaniem.

zephyr

@ zephyr Obecnie mam więcej niż kilka pytań wciąż otwartych w ekosystemie z większą wymianą stosów , wielu ma jedną lub więcej odpowiedzi, ale żadne z nich nie jest wystarczająco dobre. Odpowiedź tutaj jest dla mnie szczególnie dobrą odpowiedzią i nadal jest ulepszana, nawet po zaakceptowaniu. Jeśli ktoś ma dobrą dodatkową odpowiedź i zdecyduje się jej przed nami odmówić, ponieważ może to nie być zaakceptowana odpowiedź, byłoby to niefortunne. Wiele osób nie ma problemu z opublikowaniem większej liczby odpowiedzi, nawet jeśli jedna zostanie zaakceptowana. Te odpowiedzi RÓWNIEŻ zostaną ocenione pozytywnie na podstawie zasług.

uhoh

@zephyr RobJeffries konsekwentnie sumiennie generuje i utrzymuje wysokiej jakości i kompletne odpowiedzi, więc dlaczego nie zaakceptować? Jeśli istnieje lepsza lub alternatywna odpowiedź, opublikuj ją, a ona również zostanie oceniona. Jeśli jest jeszcze lepiej, to zamiast tego mogę to zaakceptować.

uhoh

Nie chciałem obrazić. Wskazałem tylko, że zachęca się do pozostawienia pytań na chwilę. W pełni rozumiem, że odpowiedź Roba jest bardzo dobra i że często daje dobre odpowiedzi. Chciałem tylko zaznaczyć, że zniechęcasz innych do odpowiedzi, akceptując odpowiedź.

zephyr

Odpowiedzi:

All Conselice i in. (2016) wydaje się sugerować, że kiedy patrzysz na coś w rodzaju głębokiego pola Hubble'a, istnieje wiele słabych (i prawdopodobnie niskiej masy) galaktyk, których nie widać. Nie ma to absolutnie żadnego wpływu na potrzebę ciemnej materii.

Główne wyniki są następujące: (i) gdy spojrzysz w przeszłość, ogólna (równoległa) gęstość galaktyk (masywniejsza niż milion razy Słońce) wzrasta. (ii) Ale gęstość bardziej masywnych galaktyk faktycznie maleje. Jest to zgodne z hierarchicznym obrazem połączenia, w którym małe galaktyki łączą się, tworząc większe galaktyki. To naprawdę nie ma żadnego wpływu na potrzebę ciemnej materii.

Po pierwsze, obecność ciemnej materii wynika z wielu różnych obserwacji. Na niektóre z nich (np. Krzywe rotacji galaktyk) w ogóle nie ma wpływu, jeśli istnieje wiele dodatkowych galaktyk.

Po drugie, „brakujące” galaktyki są w dużym przesunięciu ku czerwieni, a nie (lub nie wszystkie) we współczesnym wszechświecie, więc nie mogą znacząco wpłynąć na obliczenie ilości normalnej materii we wszechświecie dzisiaj . Przypuszczalnie wiele z tych małych galaktyk łączy się następnie w większe galaktyki, a całkowita masa zostaje zachowana.

$\phi(M) \propto M^{-1}$

M_{tot} \propto \int_{M_{1}}^{M_{2}} M ϕ d M = M_{2} - M_{1}

$M_{\text{tot}}\propto \int^{M_2}_{M_1} M\phi \ \mathrm{d}M \ = M_2 - M_1$ Chociaż więc galaktyki o niskiej masie mogą być dziesięć razy częstsze, są dziesięć razy mniej masywne, więc nie zmieniaj bardzo bardzo masy całkowitej. Będę musiał bardziej uważnie czytać gazetę, aby zobaczyć czy autorzy sugerują, że niska masa galaktyki są znacznie bardziej powszechne we wczesnym wszechświecie niż zostało już przypuszczano.

Po czwarte, pierwotne obliczenia nukleosyntezy mówią nam, że tylko 4 procent (jako ułamek gęstości krytycznej) gęstości energii wszechświata ma postać barionowej masy. Obserwacje soczewkowania grawitacyjnego, dynamiki gromady i kosmicznego mikrofalowego tła mówią nam, że gęstość masy wynosi w rzeczywistości około 30 procent gęstości krytycznej. Tak więc większość ciemnej materii nie jest barionowa i nie może mieć postaci brakujących słabych galaktyk ani żadnej innej postaci normalnej materii barionowej.

Rob Jeffries
źródło

Rozumiem, że liczba ta może być faktycznie niższa niż oczekiwano we wczesnym wszechświecie.

zibadawa timmy

@ uhoh Badanie to badanie jasności / masy galaktyki jako funkcji przesunięcia ku czerwieni. Całkowita masa barionowa wszechświata jest zachowana. Chodzi o to, że w przeszłości było o wiele więcej małych galaktyk niż dzisiaj.

Rob Jeffries