Boötesตัวเลขที่เป็นโมฆะ, 2016

ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ทั่วไป (ด้วยเหตุนี้ Wikipedia!) ผู้อ่านข้อมูลล่าสุดที่ฉันมีก็คือ60กาแลคซี "ได้รับการค้นพบและนับ" ในช่องว่างBoötesซึ่งเป็นปี 1997

(1) กาแลคซีนับล่าสุดคืออะไร "ที่รู้จักกัน" ในBoötesเป็นโมฆะ?

Boötesถือเป็นโมฆะบอล 250 ล้านปีแสง (พูด, .002 ของความกว้างของเอกภพที่มองเห็นได้?) ดูเหมือน - ไม่น่าเชื่อ - มีกาแลคซีเพียง60แห่ง

ค่า "60" (หรือบางหมายเลขใหม่ตั้งแต่ปี 1997) บางทีฉันอาจเข้าใจผิดหรือมีการรายงานผิดหรือมีความหมายที่ต่างออกไป กาแลคซีนั้นถูกนับเป็นหมื่นหรือหมื่นดูเหมือนว่ายากที่จะเชื่อในอวกาศจักรวาลหมายเลข "60" จะเกิดขึ้น

ดังนั้น (2) ความคิดเกี่ยวกับจำนวนกาแลคซีที่น่าจะมีในBoötes Void เป็นเท่าไหร่? ลำดับความสำคัญ มันคือ "ประมาณ 100," หรือ "ประมาณล้านล้าน" หรืออะไร

สิ่งที่คุณ (3) อ้างถึงความหนาแน่นของกาแลคซีตามปกติ กาแลคซีต่อ Gpc ³หรือ

อันที่จริงฉันพยายามที่จะได้รับ (4) ความรู้สึกเปรียบเทียบความหนาแน่นของกาแล็คซี่ในโมฆะ bootes เมื่อเทียบกับที่อื่น ๆ ความหนาแน่นของกาแลคซีในBoötesเป็นโมฆะคืออะไรเมื่อเทียบกับเอกภพโดยทั่วไปหรือถ้ามันมีความหมายมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ superclusters กำแพงหรือ?

มันเป็น "หนึ่งในสิบส่วนหนาแน่น" หรือไม่? หนึ่งพันล้าน ครึ่งหนึ่ง การดูดนั้นเป็นโมฆะได้อย่างไร?

เพิ่มเติม ...

BruceS ด้านล่างได้ชี้ให้เห็นอย่างเป็นประโยชน์ว่าจริง ๆ แล้วกาแลคซี "60" นั้นอยู่ในหลอดเล็ก ๆ เท่านั้นซึ่งเห็นได้ชัดว่าตัดผ่าน Boötes Void

นี่หมายความว่าอย่างไม่น่าเชื่อร่างกายหลักที่แท้จริงของBoötes Void - วางหลอดนั้น - ว่างเปล่าอย่างแท้จริงไม่มีกาแลคซีเลยหรือ ?

นั่นดูเหลือเชื่ออย่างสิ้นเชิง ฉันรู้สึกว่าเราต้องการนักดาราศาสตร์นับกาแลคซีเพื่อชี้แจงธรรมชาติของBoötes Void

galaxy cosmology

— Fattie
แหล่งที่มา

คำตอบ:

ค้นหาโฆษณาบนกระดาษดาราศาสตร์กรรมการรวมทั้งคำว่า "bootes โมฆะ" ในผลตอบแทนที่ชื่อเพียงสองเอกสารในสหัสวรรษนี้ในปี 2001 และปี 2002 และแม้กระทั่งเหล่านี้ไม่ได้รายงานข้อมูลใหม่ ๆ แต่การใช้ข้อมูลจากจุดเริ่มต้นของปี 1990 ฉันไม่พบการอ้างอิงใหม่สำหรับความหนาแน่นของกาแลคซีในBoötes Void โดยเฉพาะ แต่ค่าทั่วไปนั้นประมาณหนึ่งในสิบของความหนาแน่นเฉลี่ยในจักรวาล

วิธีการเชิงทฤษฎี

$N_\mathrm{gal}$ $V$

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 .

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

วิธีที่ผมเขียนผลนี้ยังตอบคำถาม 3: กาแล็กซี่จำนวนความหนาแน่นจะเขียนเกือบตลอดเวลาใน3} ในการทำงานเชิงทฤษฎี / เชิงตัวเลขคุณมักจะเห็นปัจจัยต่อหน้าหน่วย นี่เป็นค่าคงที่ฮับเบิลหารด้วย 100 (เช่นสำหรับ ) ช่วยให้คนที่จะเปรียบเทียบผลได้ง่ายขึ้นโดยไม่ทราบค่าที่แน่นอนของH_0 $\mathrm{Mpc}^{-3}$ $h^3$ $h=0.7$ $H_0 = 70\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}\,\mathrm{Mpc}^{-1}$ $H_0$

วิธีการสังเกต

การสำรวจของBoötes Void นั้นเก่าและดูเหมือนจะเกิดขึ้นในกล้องโทรทรรศน์ระดับ 1 ม. ดังนั้นพวกเขาจะไม่สามารถสังเกตกาแลคซีที่เล็กที่สุดได้ นอกจากข้อกำหนดกล้องโทรทรรศน์สภาพอากาศและอื่น ๆ แล้วขีด จำกัด การตรวจจับที่แน่นอน (ในแง่ของขนาด จำกัด ) ขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่พวกมันรวมเข้าด้วยกัน (เช่นการเปิดเผย) ฉันไม่สามารถบอกได้ว่านี่คืออะไร แต่คุณค่าโดยทั่วไปสำหรับการสำรวจดังกล่าวจะประมาณ (ถ้ามีคนมีค่าที่เป็นจริงมากกว่านี้) โปรดแก้ไข) นั่นคือวัตถุจาง (เช่นขนาดใหญ่ค่าเนื่องจากระบบดาราศาสตร์ย้อนหลัง) กว่าจะพลาด $m_\mathrm{lim}$ $m_\mathrm{lim} \sim 20$ $m=20$

ระยะทางถึงความว่างเปล่าของBoötesหมายถึงโมดูลัสระยะทางของดังนั้นขนาดสัมบูรณ์ขั้นต่ำคือ ซึ่งอยู่ระหว่าง Small และ เมฆแมเจลแลนใหญ่ $\mu\sim37$

M_{l i m} = m_{l i m} - μ ≃ - 17,

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

รูปด้านล่าง (จากWyder et al. 2005 ) แสดงฟังก์ชั่นการส่องสว่างในเอกภพในจักรวาลสำหรับกาแลคซีที่ถูกเลือกด้วยรังสียูวี นั่นคือมันแสดงความหนาแน่นของกาแลคซีในขนาดที่กำหนด ยกตัวอย่างเช่นมันแสดงให้เห็นว่า (ที่มีเส้นประสีเขียว) ที่ความหนาแน่นของตัวเลข (ที่นี่เรียกว่า ) ของกาแลคซีที่มีขนาดประมาณประมาณ1} $\Phi$ $M=-17$ $10^{-2.5}\sim0.003\,\mathrm{Mpc}^{-3}\,\mathrm{mag}^{-1}$

การรวมกันของขนาดจากไม่ได้เปลี่ยนแปลงมากนัก 0.003 เนื่องจากความหนาแน่นของกาแลคซีที่สว่างกว่าลดลงอย่างรวดเร็ว ฉันได้ 0.004 นั่นคือความหนาแน่นของกาแลคซีอย่างน้อยที่สุดสว่างเท่าคือ , เล็กกว่าผลทางทฤษฎีข้างต้น 1.5 ออร์เดอร์ขนาด การคูณด้วยปริมาตรและความหนาแน่นสัมพัทธ์ให้ผลกาแลคซีซึ่งอยู่ไม่ไกลจาก 60 ที่คุณอ้าง $M=-17$ $M=-17$ $0.004\,\mathrm{Mpc}^{-3}$ $V$ $\delta$ $N_\mathrm{gal,Böotes} \simeq 100$

โดยสรุปแล้วจำนวน 60 ดูเหมือนจะเป็นไปตามคร่าวๆตามที่คาดไว้ แต่ในทางทฤษฎีแล้วเราคาดว่าจะมีกาแลคซีอีกหลายแห่ง (แม้ว่าพวกมันจะเล็กมากก็ตาม)

สถานที่ตั้งของกาแลคซี

พวกเขาตรวจพบกาแลคซีดูเหมือนว่ากำลังนอนอยู่ใน "ท่อ" ที่ยื่นผ่านช่องว่าง โดยทั่วไปกาแลคซีและสนามมวลสสารมืดพื้นฐานไม่ได้มีการกระจายอย่างเท่าเทียมกัน แต่ก่อตัวเป็นนอตแผ่นและเส้นใยแยกออกจากกันด้วยช่องว่าง ฉันเดาว่า "หลอด" นี้เป็นไส้หลอด นอกหลอดนี้ความว่างเปล่านั้นเป็นโมฆะ แต่ไม่เป็นโมฆะอย่างสมบูรณ์ จะยังคงมีกาแลคซีแม้ว่าจะมีน้อยและเล็ก

— pela
แหล่งที่มา

เดี๋ยวก่อน - tbc 0.17 Mpc-3นั้นคือ "ความหนาแน่นของกาแลคซีทั่วไปของจักรวาล" {ที่ระดับการวัด "เมฆแมกเจลแลนเล็ก"} ใช่ไหม? ขอบคุณสำหรับสิ่งนี้!

— Fattie

ขอบคุณอีกครั้งสำหรับสิ่งนี้ เป็นสิ่งที่ยอดเยี่ยม คำถามทันทีของฉัน: ฉันไผ่ด้วยตัวเลข "60" หากมีคำสั่งของกาแลคซี 4,000 แห่ง "ในBoötes Void" ดูเหมือนว่าฉันไร้สาระในหลายระดับพบว่า "60" ถูกค้นพบและแน่นอนว่า 60 เหล่านั้นเกิดขึ้นเป็น "ในหลอด" หากเราตีความ "หลอด" ว่าเป็นความจริงที่เกินจริงในหมู่ 4000 - มีบางอย่างสับสน {หรือเป็นความคิดที่ว่า BV ว่างเปล่าอย่างเต็มที่ยกเว้น4000 ในหลอดหรือไม่} {จริง ๆ แล้วมันถูกต้องจริงหรือไม่ที่ว่า 60 เป็น "ในหลอด" หรือนี่คือสิ่งที่ผิดไปตลอดทาง?}

— Fattie

@JoeBlow: 0.17 Mpcถูกคำนวณภายใต้สมมติฐานบางประการเช่นพารามิเตอร์ทางดาราศาสตร์ ข้อ จำกัด ในการสังเกตจำนวนนี้เป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากการสำรวจทั้งหมดตรวจสอบเพียงส่วนหนึ่งของกาแลคซีที่สอดคล้องกับเกณฑ์การคัดเลือก แต่ฉันบอกว่า 0.17 เป็นค่าประมาณที่ดี

^{- 3}

$^{-3}$

— pela

แต่เนื่องจากความว่างเปล่าอยู่ไกลคุณจะไม่สามารถมองเห็นกาแลคซีขนาดเล็กในฐานะ SMC ได้เพียงอันที่สว่างกว่าเท่านั้น เท่าที่ฉันเห็นกาแลคซีที่ตรวจพบนั้นอยู่ใน "ท่อ" มันอาจจะเป็นใยที่แผ่ขยายไปทั่วช่องว่างเป็นเจ้าภาพกาแลคซีที่ใหญ่ที่สุดซึ่งก็เป็นสิ่งเดียวที่เราเห็น

— pela

เท่าที่ฉันเห็นสถานที่ทั้งหมดที่อ้างถึง "กาแลคซีสองสามแสนล้าน" ชี้ไปที่การคาดการณ์ถึงท้องฟ้าเต็มจำนวนที่มีจำนวนการสังเกตในพื้นที่เล็ก ๆ ของฮับเบิล Ultra Deep Field แต่เนื่องจากนี่เป็นฟลักซ์ จำกัด จึงจะพลาดกาแลคซีขนาดเล็กที่สุด บทความนี้กล่าวถึงตรงนี้ - และบอกว่าคำนึงถึงกาแลคซีที่ฮับเบิลไม่สามารถดูจำนวนอาจจะใกล้ชิดกับ{12}

10^{12}

$10^{12}$

— pela

ก่อนสังเกตว่าการกระจายตัวของกาแลคซีในเอกภพนั้นไม่เหมือนกัน ไม่เพียง แต่พวกเขาส่วนใหญ่ตั้งอยู่ตามแนวเส้นใยหรือกำแพง แต่ความหนาแน่นในหมู่พวกมันก็แตกต่างกันไป

จนถึงปัจจุบัน 60 (มากถึง 2013 http://asd.gsfc.nasa.gov/blueshift/index.php/2013/07/30/jasons-blog-next-stop-voids/ ) กาแลคซีถูกค้นพบในBoötes Void และสิ่งเหล่านั้นถูกพบในรูปท่อวิ่งผ่านโมฆะ ถ้าเราจะใช้การประมาณคร่าวๆประมาณ 1 กาแล็กซี่ทุก ๆ 10 ล้านปีแสง (4 เท่าไกลกว่าแอนโดรเมดา) ควรมีกาแลคซีประมาณ 2,000 กาแลคซีในBoötes Void ลำดับที่ดีของการประมาณขนาดจะเท่ากับความหนาแน่นของกาแลคซีประมาณ 3% ของพื้นที่ "ทั่วไป"

แค่ BTW หากพื้นที่ 3D เป็น 250 หน่วยและมีจุดทุก ๆ 10 หน่วยพื้นที่นั้นจะมีประมาณ 20,000 จุด (ไม่ใช่ 2,000) (อาจเป็น 2000 ในคำตอบหมายถึง "just the tube".)

— Fattie

โปรดทราบว่าโพสต์บล็อกที่เชื่อมโยง (ซึ่งเขียนขึ้นในปี 2556) ดูเหมือนว่าจะอ้างถึงตัวเลข "60" อายุ 20 ปีจากวิกิพีเดีย การคำนวณ "2000" ที่แปลกก็มาจากการโพสต์บล็อกนั้น มันยากที่จะเชื่อว่ากาแลคซีอื่น ๆ ไม่ได้รับการ "พบและนับ" ตั้งแต่1997

— Fattie