ข่าวล่าสุดของ“ กาแลคซีมากกว่าสิบเท่า” หมายความว่ามีสสารมืดน้อยกว่าหรือไม่?

ธรรมชาติ: จักรวาลมีกาแลคซีมากกว่าสิบเท่าที่นักวิจัยคิด

คุณสมบัติของนาซ่า: ฮับเบิลเผยจักรวาลที่สังเกตได้มีกาแลคซีมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ถึง 10 เท่า

บางครั้งพาดหัวข่าว แต่ถ้านี่เป็นเรื่องจริงจริง ๆ ดูเหมือนว่ามีกาแลคซีมากกว่าประมาณสิบเท่าที่เคยถูกคาดการณ์ไว้โดยทั่วไปนี่จะส่งผลกระทบต่อสมมติฐานอื่น ๆ หรือไม่? นี่หมายความว่าเอกภพมีมวลมากกว่าสิบเท่าหรือว่ามีสสารมืดน้อยกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้

— เอ่อโอ้
แหล่งที่มา

ฉันไม่เคยได้ยินข่าวที่น่าทึ่งนี้ (แม้ว่าจะตื่นเต้น) - ขอบคุณที่นำมันมาที่นี่!

— Fattie

เพียงเพื่อชี้ให้เห็นว่าเป็นการดีกว่าที่จะปล่อยคำถามไว้เป็นระยะเวลานาน ยอมรับคำตอบแรกแม้ว่ามันจะเป็นคำตอบที่ดี คุณอาจได้รับคำตอบมากขึ้น / ดีขึ้นโดยรออีกสักครู่ก่อนที่จะยอมรับ

— zephyr

@ zephyr ตอนนี้ฉันมีคำถามมากกว่าหนึ่งคำถามที่ยังคงเปิดอยู่ในระบบนิเวศ stackexchange ที่มากขึ้นหลายคนมีคำตอบอย่างน้อยหนึ่งคำตอบ แต่ไม่มีใครดีพอในความคิดของฉัน คำตอบที่นี่เป็นคำตอบที่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับฉันและมันยังคงได้รับการปรับปรุงแม้หลังจากได้รับการยอมรับ หากใครบางคนมีคำตอบเพิ่มเติมที่ดีและเลือกที่จะยับยั้งมันจากเราเพราะมันอาจไม่ใช่คำตอบที่ยอมรับได้นั่นก็น่าเสียดาย ผู้คนมากมายไม่มีปัญหาในการโพสต์คำตอบเพิ่มเติมแม้ว่าจะมีใครตอบรับ คำตอบเหล่านั้นยังได้รับการ upvoted ตามบุญ

— uhoh

@zephyr RobJeffries มีความมุ่งมั่นอย่างต่อเนื่องในการสร้างและรักษาคุณภาพและคำตอบที่สมบูรณ์ดังนั้นทำไมไม่ยอมรับมัน หากมีคำตอบที่ดีกว่าหรืออื่นให้โพสต์ไว้และมันก็จะได้รับการอัปเดต หากดียิ่งขึ้นฉันก็สามารถยอมรับได้

— uhoh

ไม่ได้ตั้งใจจะรุกราน ฉันแค่ชี้ให้เห็นว่ามันเป็นการกระตุ้นให้เปิดคำถามทิ้งไว้ซักนิด ฉันเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าคำตอบของ Rob นั้นดีมากและเขามักจะให้คำตอบที่ดี ฉันแค่อยากจะชี้ให้เห็นว่าคุณกีดกันผู้อื่นจากการตอบรับโดยการยอมรับคำตอบ

— zephyr

ทั้งหมดConselice et al, (2016)ดูเหมือนว่าจะแนะนำว่าเมื่อคุณดูบางอย่างเช่นทุ่งลึกฮับเบิลมีกาแลคซีที่จาง ๆ (และน่าจะเป็นมวลต่ำ) ที่มองไม่เห็น สิ่งนี้ไม่มีผลต่อความต้องการสสารมืดอย่างแน่นอน

ผลลัพธ์หลักคือ: (i) เมื่อคุณมองย้อนกลับไปเวลาความหนาแน่นโดยรวม (ที่เคลื่อนไหว) ของกาแลคซี (มากขึ้นกว่าล้านเท่าของดวงอาทิตย์) เพิ่มขึ้น (ii) แต่ความหนาแน่นของกาแลคซีขนาดใหญ่กว่านั้นลดลงจริง สิ่งนี้สอดคล้องกับภาพการควบรวมกิจการแบบลำดับชั้นที่กาแลคซีขนาดเล็กรวมกลายเป็นกาแลคซีขนาดใหญ่ขึ้น สิ่งนี้ไม่มีอิทธิพลใด ๆ ต่อความต้องการสสารมืด

ก่อนการปรากฏตัวของสสารมืดนั้นอนุมานจากการสังเกตที่แตกต่างกันมากมาย กาแลกซีกาแล็กซี่เหล่านี้บางส่วนไม่ได้รับอิทธิพลเลยหากมีกาแลคซีพิเศษจำนวนมาก

ประการที่สอง "หายไป" กาแลคซีอยู่ที่ redshift สูงไม่ (หรือไม่ทั้งหมด) ในจักรวาลยุคปัจจุบันดังนั้นพวกเขาจึงไม่สามารถส่งผลกระทบต่อการคำนวณเท่าใดเรื่องปกติที่มีอยู่ในจักรวาลในวันนี้ สันนิษฐานว่ากาแลคซีขนาดเล็กจำนวนมากเหล่านี้จะรวมกันเป็นกาแลคซีที่ใหญ่กว่าและมวลรวมทั้งหมดได้รับการอนุรักษ์

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

M_{เด็กเล็ก ๆ} α \int_{M_{1}}^{M_{2}} M φ d M = M_{2} - M_{1}

$M_{\text{tot}}\propto \int^{M_2}_{M_1} M\phi \ \mathrm{d}M \ = M_2 - M_1$ ดังนั้นแม้ว่ากาแลคซีมวลต่ำอาจมีความถี่เพิ่มขึ้นอีกสิบเท่า แต่ก็มีมวลน้อยกว่าถึงสิบเท่าดังนั้นอย่าเปลี่ยนแปลงมวลรวมมากนัก ฉันจะต้องอ่านกระดาษอย่างระมัดระวังมากขึ้นเพื่อดูว่าผู้เขียนจะบอกว่ากาแลคซีมวลต่ำกันมากขึ้นในเอกภพในยุคต้นกว่าถูกแล้วควร

ประการที่สี่การคำนวณนิวคลีโอซินธิการดั้งเดิมบอกเราว่ามีเพียงร้อยละ 4 (เป็นเศษเสี้ยวของความหนาแน่นวิกฤต) ของความหนาแน่นพลังงานของจักรวาลอยู่ในรูปของมวลแบริออน การสังเกตของเลนส์ความโน้มถ่วงพลศาสตร์ของกระจุกดาวและพื้นหลังไมโครเวฟคอสมิคบอกเราว่าความหนาแน่นของมวลเป็นจริงประมาณร้อยละ 30 ของความหนาแน่นวิกฤต ดังนั้นสสารมืดส่วนใหญ่จึงไม่ใช่แบริออนและไม่สามารถอยู่ในรูปแบบของกาแลคซีจาง ๆ ที่หายไปหรือสสารในรูปแบริออนปกติอื่น ๆ

— Rob Jeffries
แหล่งที่มา

ความเข้าใจของฉันคือจำนวนจริงอาจต่ำกว่าที่คาดไว้สำหรับเอกภพยุคแรก

— zibadawa timmy

@uhoh การศึกษาคือการศึกษาการทำงานของกาแล็คซี่ส่องสว่าง / มวลเป็นหน้าที่ของ redshift มวลของแบริออนรวมทั้งหมดของจักรวาลได้รับการอนุรักษ์ ความคิดคือว่ามีอยู่หลายกาแลคซีขนาดเล็กมากขึ้นในอดีตกว่าที่เราเห็นในวันนี้

— Rob Jeffries