Mierzymy ruch, pozycję i wiele innych rzeczy obiektu w przestrzeni ze względu na jego światło i to, co możemy z nim zmierzyć. Ale o ile wiem, w kosmosie powinna znajdować się OGROMNA ilość ciemnej materii, której masy i wielkości nie znamy, a ponieważ ma masę, ma grawitację i może zginać światło.
Wiem, że fizyka może brać pod uwagę grawitację gwiazd i ogromnych rzeczy w kosmosie, ale jak mogą być pewni swoich pomiarów (szczególnie pozycji), jeśli nie wiedzą, jak to światło odchyliło się od linii prostej?
gravity
light
dark-matter
positional-astronomy
gravitational-lensing
Sebastian Araneda
źródło
źródło
Odpowiedzi:
Lokalna gęstość ciemnej materii jest całkiem mała, rzędu (patrz np Bovy i Tremaine (2012) ). Oznacza to, że istnieje w przybliżeniu 0.001 - 0,01 M ⊙ ciemnej substancji na sześcienny parseka - zdumiewająco małą ilość. 1000 paczek sześciennych zawierałoby około jednej masy Słońca ciemnej materii - a to sześcian o długości 10 parsów z każdej strony! Teraz rozkład ciemnej materii w galaktykach nie jest jednorodny - wynika z grubsza z profilu Navarro-Frenk-White , którego gęstość maleje od środka galaktyki - ale w skali parsów (a na pewno w Układzie Słonecznymρ∼10−19 g/cm3 0.001 0.01M⊙ ), możemy uznać, że ma mniej więcej jednolitą gęstość.
Zatem w małych skalach mamy przybliżoną jednorodność i niską gęstość. Oznacza to, że wszelkie efekty soczewkowania grawitacyjnego ciemnej materii powinny być wyjątkowo niskie lub ulegać samoczynnej redukcji, wynikające tylko z niejednorodności zawierających duże grudki ciemnej materii. Jednak takie grudki raczej nie powstają wyłącznie poprzez interakcję ciemnej materii z samym sobą (jeśli pominiemy hipotezę MACHO , która, o ile mi wiadomo, nie jest obecnie preferowana).
Jednak w skalach międzygalaktycznych ciemna materia może mieć pewne skutki. Słabe soczewkowanie jest zjawiskiem powszechnie obserwowanym w gromadach galaktyk, które mogą mieć wyjątkowo wysokie frakcje ciemnej materii. Istnieje obecnie kilka technik modelowania rozkładu masy galaktyki soczewkowej (patrz metoda KSB + ) oraz rekonstrukcji obrazu i położenia oryginalnej galaktyki poprzez dekonwolucję (patrz Chantry i Magain ; tutaj podano wizualny przykład ). Jednak nie znam się zbyt dobrze na żadnej z tych technik, więc nie mogę dać ci dobrego przeglądu.
źródło