Порожні номери Boötes, 2016

Як читач загальної науки (отже, Вікіпедія!), Остання інформація, яку я маю, полягає в тому, що 60 галактик "було знайдено і підраховано" всередині порожнечі Ботеса , цього 1997 року.

(1) Який останній підрахунок галактик "відомий" всередині порожнечі Ботеса?

Пустота Ботеса - це куля завширшки 250 млн світлових років. (Скажімо, .002 ширини видимого Всесвіту?) Здається - неймовірно - у нього всього 60 галактик.

Значення "60" (або якесь нове число з 1997 року), можливо, я його неправильно розумію, або воно неправильно повідомляється, або має інше значення? Галактики підраховуються тисячами чи десятками тисяч, здається, важко повірити в космологічний простір, число "60" підійшло б.

Отже, що таке (2) мислення про те, скільки галактик існує, можливо, в порожнечі Ботеса? Порядок величини. Це "близько 100", або "приблизно трильйон", або що?

У чому ви (3) цитуєте щільність галактики? Галактики на Gpc ³ , або?

Дійсно, я намагаюся отримати (4) порівняльне відчуття галактичної щільності в порожнечі Ботеса порівняно з іншими . Яка щільність галактики в пустоті Ботеса порівняно із Всесвітом взагалі, чи вона є більш значущою проти, можливо, надкластерів, стін чи?

Це "десята частина як щільна"? Один мільйонний? Одна половина? Наскільки невірна ця присоска?

Далі ...

BruceS нижче корисно вказав, що насправді галактики "60" все одно є лише невеликою трубкою, яка, очевидно, прорізає пустоту Ботеса.

Чи означає це, що, неймовірно, фактичне основне тіло пустелі Ботеса - відклавши цю трубку - буквально порожнє, галактик взагалі немає ??

Це здається абсолютно неймовірним. Я відчуваю, що нам дійсно потрібен астроном, що рахує галактику, щоб уточнити природу пустелі Ботеса.

galaxy cosmology

— Fattie
джерело

Відповіді:

Пошук ADS на рецензованих астрономічних паперах, включаючи слова "Boötes Void" у заголовку, повертає лише два документи у цьому тисячолітті, у 2001 та 2002 роках, і навіть вони не повідомляють про нові дані, але використовують дані з початку 1990-х. Я не можу знайти більш нових посилань на щільність чисельності галактик у порожнечі Ботеса, але типове значення становить приблизно десяту частину середньої щільності чисельності у Всесвіті.

Теоретичний підхід

$N_\mathrm{gal}$ $V$

N_{g a l} = n_{g a l} \times V \times δ,

$N_\mathrm{gal} = n_\mathrm{gal} \times V \times \delta,$

n_{g a l}

$n_\mathrm{gal}$

δ

$\delta$

n_{g a l}

$n_\mathrm{gal}$

δ \sim 0.1

$\delta\sim0.1$

V \sim 236, 000 {M p c}^{3}

$V\sim236,\!000\,\mathrm{Mpc}^3$

N_{g a l, B ö o t e s} = 0.17 {M p c}^{- 3} \times 236, 000 {M p c}^{3} \times 0.1 ≃ 4000 g a l a x i e s .

$N_\mathrm{gal,Böotes} = 0.17\,\mathrm{Mpc}^{-3} \, \times \, 236,\!000\,\mathrm{Mpc}^3 \, \times \, 0.1 \, \simeq \, 4000\,\mathrm{galaxies}.$ Одиниці щільності чисельності галактики

Те, як я записую цей результат, також відповідає на ваше запитання 3: Щільність чисел Галактики майже завжди записується в . У теоретичній / числовій роботі ви часто бачите фактор перед одиницею. Це просто константа Хаббла, поділена на 100 (тобто для ) , що дозволяє людям легше порівнювати результати, не знаючи точного значення . $\mathrm{Mpc}^{-3}$ $h^3$ $h=0.7$ $H_0 = 70\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}\,\mathrm{Mpc}^{-1}$ $H_0$

Спостережний підхід

Спостереження за порожнечею Ботеса старі і, здається, проводилися на телескопах класу 1 м. Отже, вони не зможуть спостерігати найменші галактики. Окрім специфікацій телескопа, погоди тощо, точна межа виявлення (з точки зору граничної величини ) залежить від того, як довго вони інтегруються (тобто виставляють). Не читаючи детально старі статті, я не можу сказати, що це, але типовим значенням для таких опитувань буде, приблизно, (якщо хтось має більш реалістичне значення, ніж це, редагуйте, будь ласка. Тобто, об'єкти слабкіші (тобто великі значення через відсталу астрономічну систему), ніж , будуть пропущені. $m_\mathrm{lim}$ $m_\mathrm{lim} \sim 20$ $m=20$

Відстань до Порожнечі Bootes передбачає модуль відстані від , так що мінімальна абсолютна величина який знаходиться десь - то між малим і велика магелланова хмара. $\mu\sim37$

M_{l i m} = m_{l i m} - μ ≃ - 17,

$M_\mathrm{lim} = m_\mathrm{lim} - \mu \simeq -17,$

На малюнку нижче (від Wyder et al. 2005 ) показана функція світимості локальної Всесвіту для вибраних УФ-галактик. Тобто вона показує щільність чисельності галактик при заданій величині. Наприклад, це показує (зеленою пунктирною лінією), що щільність чисельності (тут називається ) галактик з величинами навколо приблизно . $\Phi$ $M=-17$ $10^{-2.5}\sim0.003\,\mathrm{Mpc}^{-3}\,\mathrm{mag}^{-1}$

Інтеграція величин від не змінює 0,003 сильно, оскільки щільність яскравих галактик мимоволі знижується. Я отримую 0,004, тобто щільність чисельності галактик як мінімум настільки ж яскрава, як - , менша, ніж теоретичний результат вище на 1,5 порядків. Помноживши це на об'єм і відносну густину виходить галактик, недалеко від 60-ти . $M=-17$ $M=-17$ $0.004\,\mathrm{Mpc}^{-3}$ $V$ $\delta$ $N_\mathrm{gal,Böotes} \simeq 100$

Підсумовуючи, число 60 виглядає приблизно у відповідності з тим, що очікується спостережно, але теоретично, ми могли б очікувати, що там буде набагато більше галактик (хоча вони дуже малі).

Розташування галактик

Вони виявили, що галактики, здається, лежать у "трубі", що проходить через порожнечу. В цілому галактики та лежаче в основі масове поле темної матерії мають тенденцію не до рівномірного розподілу, а до утворення вузлів, листів та ниток, розділених порожнечами. Я здогадуюсь, що ця «трубка» є такою ниткою. Поза цією ниткою порожнеча порожня, але не повністю порожнеча. Все ще будуть галактики, хоча їх мало і мало.

— пела
джерело

Зачекайте - tbc 0.17 Mpc-3справді є "типовою галактичною щільністю Всесвіту" {на метричному рівні "Мала магелланова хмара"}, чи правильно? Дякую за це!

— Fattie

Ще раз дякую за це. Блискуче. Моє найближче запитання: мене бамбує цифра "60". Якщо є порядком 4000 галактик "в пустоті Ботеса", мені здається безглуздою, на кількох рівнях, що "60" було знайдено, і справді, мабуть, ці 60 виявилися "в трубі". Якщо ми інтерпретуємо "трубку" як справді надмірність серед 4000 - щось плутається. {Або ідея про те, що BV абсолютно порожній, за винятком 4000 в тюбику ?} {Дійсно, чи насправді правильно, що 60 знаходяться "в трубці", чи це якась помилка на шляху?}

— Fattie

@JoeBlow: 0,17 Мпк обчислювались за певних припущень, наприклад, космологічних параметрів. Обмеження спостереження за чисельністю викликає неабияке враження, оскільки всі спостереження визначають лише підмножину галактик, що відповідають критеріям відбору. Але я б сказав, що 0,17 - це гарна оцінка.

^{- 3}

$^{-3}$

— пела

Але оскільки порожнеча настільки далека, ви не зможете побачити настільки маленькі галактики, як SMC, лише світліші. Наскільки я бачу, виявлені галактики насправді лежать у «трубі». Ймовірно, це нитка, що простягається через порожнечу, розміщуючи найбільші галактики, які тоді є єдиними, яких ми можемо бачити.

— пела

Наскільки я бачу, усі місця, які цитують "кілька сотень мільярдів галактик", все вказують на екстраполяцію на повне небо з числа спостережних чисел у маленькому відрізку неба Хаббла. Але оскільки це обмежено потоком, воно пропустить найменші галактики. Ця стаття обговорює саме це - і говорить про те, що, враховуючи галактики, які Хаббл не бачить, число може бути ближче до .

10^{12}

$10^{12}$

— пела

По-перше, зауважте, що розподіл галактик у Всесвіті неоднаковий. Вони не тільки розташовані в основному уздовж ниток або стін, але і щільність серед них змінюється.

До цих пір 60 (до 2013 року http://asd.gsfc.nasa.gov/blueshift/index.php/2013/07/30/jasons-blog-next-voids/ ) виявлено у пустелі Ботеса і всі вони знаходяться у формі трубки, що проходить через порожнечу. Якщо ми будемо використовувати приблизну оцінку приблизно в 1 галактику кожні 10 мільйонів світлових років (в 4 рази далі від Андромеди), у порожнечі Ботеса повинно бути приблизно 2000 галактик. Тож хорошим порядком оцінки величини було б те, що щільність галактики становить приблизно 3% від "типової" області.

Просто BTW. Якщо тривимірний простір становить 250 одиниць, а крапка є кожні 10 одиниць, вона міститиме близько 20 000 крапок (а не 2000). (Це може бути 2000 р. У відповіді йдеться про "просто трубу".)

— Fattie

Зауважте, що пов’язане повідомлення в блозі (яке було написане в 2013 році), здається, просто цитує стародавню, 20-річну фігуру "60" з Вікіпедії; незвичайний підрахунок "2000" також походить з цієї публікації в блозі. Важко повірити, що з 1997 року більше «галактик» не було «знайдено та перераховано» .

— Fattie