Означает ли недавняя новость «в десять раз больше галактик», что темной материи там меньше?

Природа: Вселенная имеет в десять раз больше галактик, чем думали исследователи

Особенность НАСА: Хаббл показывает, что наблюдаемая Вселенная содержит в 10 раз больше галактик, чем предполагалось ранее

Заголовки иногда упрощают. Но если это действительно так, то, кажется, что галактик примерно в десять раз больше, чем обычно предполагалось, влияет ли это на другие предположения? Означает ли это, что вселенная в десять раз массивнее или просто темная материя меньше, чем считалось ранее?

universe cosmology dark-matter observable-universe hubble-telescope UHOH
источник

Я не слышал эту удивительную (даже сенсационную) новость - спасибо, что выдвинули ее сюда!

Толстяк

Просто чтобы указать, что лучше оставлять вопросы открытыми на более длительный период. Принятие первого ответа, даже если он хороший, обычно отговаривает других от ответа. Вы можете получить больше / лучше ответов, подождав немного дольше, прежде чем принять.

зефир

@zephyr У меня в настоящее время есть несколько вопросов, которые все еще остаются открытыми в большей экосистеме stackexchange, у многих есть один или несколько опубликованных ответов, но, на мой взгляд, ни один из них не достаточно хорош. Ответ здесь является особенно хорошим ответом для меня, и он продолжает улучшаться даже после принятия. Если у кого-то есть хороший дополнительный ответ и он хочет от него отказаться, потому что это может быть не принятый ответ, это будет неудачно. Многие люди без проблем публикуют больше ответов, даже если один из них принят. Эти ответы также получают голосование на основе заслуг.

ухо

@zephyr RobJeffries всегда старательно генерирует и поддерживает качественные и полные ответы, так почему бы не принять их? Если есть лучший или альтернативный ответ, опубликуйте его, и за него тоже проголосуют. Если это даже лучше, тогда я могу принять это вместо этого.

ух

Не хотел обидеть. Я только указывал, что рекомендуется оставить вопросы открытыми на некоторое время. Я полностью понимаю, что ответ Роба очень хороший, и что он часто дает хорошие ответы. Я только хотел отметить, что вы не советуете другим отвечать, принимая ответ.

зефир

Ответы:

All Conselice et al. (2016), по- видимому, говорят о том, что когда вы смотрите на что-то вроде глубокого поля Хаббла, появляется много слабых (и предположительно малой массы) галактик, которые не видны. Это абсолютно не влияет на потребность в темной материи.

Основные результаты: (i) если вы оглянетесь назад, общая (со-движущаяся) плотность галактик (более массивная, чем в миллион раз больше Солнца) увеличивается. (ii) Но плотность более массивных галактик фактически уменьшается. Это согласуется с картиной иерархического слияния, когда маленькие галактики сливаются в большие галактики. Это действительно не имеет никакого влияния на потребность в темной материи.

Во-первых, наличие темной материи выводится из многих различных наблюдений. На некоторые из них (например, кривые вращения галактик) вообще не влияют, если есть много дополнительных галактик.

Во-вторых, «отсутствующие» галактики находятся в большом красном смещении, а не (или не во всех) в современной вселенной, поэтому они не могут существенно повлиять на расчет количества нормального вещества во вселенной сегодня . Предположительно, многие из этих маленьких галактик сливаются в более крупные галактики, и общая масса сохраняется.

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

M_{карапуз} α \int_{M_{1}}^{M_{2}} M φ d M знак равно M_{2} - M_{1}

$M_{\text{tot}}\propto \int^{M_2}_{M_1} M\phi \ \mathrm{d}M \ = M_2 - M_1$ Поэтому, хотя маломассивные галактики могут быть в десять раз чаще, они в десять раз менее массивны и поэтому не сильно меняют общую массу. Мне нужно будет более внимательно прочитать статью , чтобы увидеть , если авторы предполагают , что маломассивные галактики гораздо более распространены в ранней Вселенной , чем было уже предполагалось.

В-четвертых, расчеты первичного нуклеосинтеза говорят нам, что только 4 процента (как часть критической плотности) плотности энергии Вселенной находится в форме барионной массы. Наблюдения за гравитационным линзированием, динамикой кластеров и космическим микроволновым фоном говорят нам, что массовая плотность фактически составляет около 30 процентов критической плотности. Таким образом, большая часть темной материи не является барионной и не может иметь форму отсутствующих слабых галактик или какой-либо другой формы нормальной барионной материи.

Роб Джеффрис
источник

Насколько я понимаю, это число может быть на самом деле ниже, чем ожидалось для ранней вселенной.

Зибадава Тимми

@uhoh Исследование представляет собой исследование функции светимости / массы галактики как функции красного смещения. Общая барионная масса Вселенной сохраняется. Идея состоит в том, что в прошлом было намного больше маленьких галактик, чем мы видим сегодня.

Роб Джеффрис