Позагалактична астрономія - Юрій Кудря 2016

РОЗДІЛ 8

МАСИ ГАЛАКТИК

8.11.Про можливу граничну малу масу галактик

Дослідження карликових галактик Місцевої групи свідчать про те, що, можливо, існує нижня границя мас галактик. Молочний Шлях має принаймні 27 відомих супутникових галактик, світності яких становлять приблизно від 10³ до 10⁹L _ʘ. Частину цих галактик було відкрито в огляді SDSS протягом кількох років у середині 2000-х років. їхні світності є найменшими серед спостережуваних у Всесвіті. Після визначення мас цих галактик з’явилася можливість перевірити теорії формування галактик на найменших масштабах та вивчити природу темної матерії. Л. Стригарі та інші (2008) для розрахунку мас використали нові вимірювання швидкостей зір у цих галактиках. Визначені за дисперсією швидкостей маси в межах 300 пк від ядра виявилися сумісними з припущенням про їх однакове значення (приблизно 10⁷ М _ʘ) для всіх карликів. Однаковість маси при значних відмінностях у світності пояснюється наявністю темної матерії. Цей факт, якщо він підтвердиться, може відіграти важливу роль у теорії утворення галактик. Можливо, знайдений той «квант» маси, з якого будуються більші галактики. Сказане вище проілюстровано на рис. 8.4.

Зауважимо, що наявність нижньої границі маси галактик узгоджується з ідеєю про теплу темну матерію, яку утворюють порівняно легкі частинки, що рухаються з субсвітловими швидкостями. їх швидкий рух просто не дає можливості створюватися стабільним згусткам невеликих розмірів та мас — частинки проскакують їх швидше, ніж між ними виникне взаємне притягання. При цьому теоретично визначено чітке співвідношення між мінімальною масою стабільних згустків та масами окремих частинок. Значенню 10⁷M _ʘвідповідають частинки з масою спокою в декілька кілоелектрон-вольт, приблизно на 2 порядки легшими за електрон.

Рис. 8.4. Залежність інтегрованих мас у межах 300 пк від карликових супутників Молочного Шляху (в одиницях M _ʘ) від їхньої повної світності (в одиницях L _ʘ):

о — недавно відкриті супутники за оглядом SDSS; ■ — «класичні» карлики, відкриті до огляду SDSS. Довжини «вусів» відповідають ймовірності 60,6 %