WikiSort.ru - Космос

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте

Профиль Наварро — Френка — Уайта — пространственное распределение плотности тёмной материи в гало. Вид зависимости получен при вписывании профиля в данные о гало тёмной материи, полученных в N-body моделированиях, проведённых Х. Наварро, К. Френком и С. Уайтом.[1] Профиль Наварро — Френка — Уайта является одной из наиболее используемых моделей распределения плотности в гало тёмной материи.[2]

Распределение плотности

В профиле Наварро — Френка — Уайта плотность тёмной материи как функция радиуса определяется выражением

где ρ0 и Rs являются параметрами, меняющимися в зависимости от свойств гало.

Полная масса в пределах некоторого радиуса Rmax равна

Интеграл для значения полной массы расходится, но зачастую рассматривают гало конечного размера, при этом радиусом гало считают вириальный радиус Rvir, который связан с параметром концентрации c и масштабным параметром следующим образом:

Вириальным радиусом в данном случае обозначают радиус R200, то есть радиус, на котором средняя плотность внутри сферы данного радиуса будет в 200 раз превышать критическую плотность. В таком случае полная масса в гало будет равна

Значение параметра c для Млечного Пути равно примерно 10-15, а для других гало лежит в интервале от 4 до 40.

Интеграл от квадрата плотности равен

поэтому среднее значение квадрата плотности в пределах радиуса Rmax равно

что в случае вириального радиуса можно записать в виде

и среднее значение квадрата плотности в пределах радиуса Rs равно

Моделирование тёмной материи

Профиль Наварро — Френка — Уайта является приближением для равновесной конфигурации тёмной материи, возникающей при моделировании бесстолкновительной системы частиц тёмной материи.[3] До наступления вириализации распределение тёмной материи отличается от профиля Наварро — Френка — Уайта, причём при моделировании наблюдается наличие структуры как в течение коллапса гало, так и после коллапса.

Как было показано, другие модели, в частности профиль Эйнасто, представляют профиль распределения тёмной материи не хуже, чем профиль Наварро — Френка — Уайта.[4][5] Профиль Эйнасто имеет конечный (нулевой) наклон в центральной части, в отличие от имеющего бесконечную плотность в центре профиля Наварро — Френка — Уайта. Вследствие ограниченного разрешения N-body моделирования пока не известно, какая из моделей наилучшим образом описывает распределение плотности в центральных областях модельных гало.

Наблюдение тёмных гало

Наблюдательные данные о таких галактиках, как Млечный Путь и M 31, вероятно, согласуются с моделью Наварро — Френка — Уайта,[6] но пока данный вопрос является открытым. Но данный профиль не согласуется с наблюдениями галактик низкой поверхностной яркости,[7][8] которые обладают меньшей центральной массой, чем предсказывается.

Примечания

  1. Navarro, Julio F.; Frenk, Carlos S.; White, Simon D. M. (May 10, 1996). “The Structure of Cold Dark Matter Halos”. The Astrophysical Journal. 462: 563. arXiv:astro-ph/9508025. Bibcode:1996ApJ...462..563N. DOI:10.1086/177173.
  2. Bertone, Gianfranco. Particle Dark Matter: Observations, Models and Searches. — Cambridge University Press, 2010. — P. 762. ISBN 978-0-521-76368-4.
  3. Y. P. Jing (20 May 2000). “The Density Profile of Equilibrium and Nonequilibrium Dark Matter Halos”. The Astrophysical Journal. 535 (1): 30—36. arXiv:astro-ph/9901340. Bibcode:2000ApJ...535...30J. DOI:10.1086/308809.
  4. Merritt, David; Graham, Alister; Moore, Benjamin; Diemand, Jurg; et al. (20 December 2006). “Empirical Models for Dark Matter Halos”. The Astronomical Journal. 132 (6): 2685—2700. arXiv:astro-ph/0509417. Bibcode:2006AJ....132.2685M. DOI:10.1086/508988.
  5. Merritt, David; et al. (May 2005). “A Universal Density Profile for Dark and Luminous Matter?”. The Astrophysical Journal. 624 (2): L85—L88. arXiv:astro-ph/0502515. Bibcode:2005ApJ...624L..85M. DOI:10.1086/430636.
  6. Klypin, Anatoly; Zhao, HongSheng; Somerville, Rachel S. (10 July 2002). “ΛCDM-based Models for the Milky Way and M31. I. Dynamical Models”. The Astrophysical Journal. 573 (2): 597—613. arXiv:astro-ph/0110390. Bibcode:2002ApJ...573..597K. DOI:10.1086/340656.
  7. de Blok, W. J. G.; McGaugh, Stacy S.; Rubin, Vera C. (2001-11-01). “High-Resolution Rotation Curves of Low Surface Brightness Galaxies. II. Mass Models”. The Astronomical Journal. 122: 2396—2427. DOI:10.1086/323450. ISSN 0004-6256.
  8. Kuzio de Naray, Rachel; Kaufmann, Tobias (2011-07-01). “Recovering cores and cusps in dark matter haloes using mock velocity field observations”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 414: 3617—3626. DOI:10.1111/j.1365-2966.2011.18656.x. ISSN 0035-8711.

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .




Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии