今週のAmerican Astronomical Societyカンファレンスで発表された新しい論文は、個々の銀河の暗黒物質の追求について、いわば光を当てると約束しています。宇宙における冷たい暗黒物質の現在のモデルは、神秘的な物質を大規模にマッピングすることに関しては非常に成功していますが、銀河系や銀河系のスケールではそうではありません。今日、フロリダアトランティック大学のSukanya Chakrabarti博士は、大きな銀河の水素円盤の波紋を観察することによって暗黒物質をマッピングする新しい方法を説明しました。彼女の研究により、天文学者は普通の物質の観測を使用して、暗黒物質の分布をより小さなスケールで調べることができるようになります。
渦巻銀河は通常、正常な（バリオン）物質でできており、中央のふくらみとらせん状の腕を含む円盤と、円盤を取り囲んで暗黒物質を含むハローで構成されています。近年、近くの銀河円盤内の水素の分布を分析するために、THINGS（NRAO超大型アレイによって実施）などの調査が行われています。昨年、チャクラバルティ博士はそのような調査を使用して、小さな衛星銀河がM51のような大きな銀河の円盤に影響を与える方法を調査しました。しかし、本当の賞は天文学者が見ることができないものを調査することにあります。チャクラバルティ氏は次のように述べています。「70年代以降、平坦な回転曲線の観測から、銀河には巨大な暗黒物質ハローがあることがわかっていますが、分布がどのようになっているかを調べることができるプローブはほとんどありません。」彼女は今まさにそれを行うために彼女の研究を広げました。
天文学者は、暗黒物質の密度分布がそのパラメーターと呼ばれるパラメーターに依存すると信じています スケール半径。結局のところ、通過する矮小銀河の影響を考慮すると、このパラメータを変化させると、銀河の水素円盤の形状に目に見える影響が出ます。
「外側のガス円盤の波紋は、根底にある暗黒物質の分布の鏡のような働きをします」とチャクラバルティは言いました。チャクラバルティはM51の暗黒物質ハローのスケール半径を変化させることにより、円盤内の水素原子の形状と分布にどのように影響するかを確認できました。彼女は、大規模な半径が、円盤の長さに沿って広がるにつれて、徐々に拡散する暗黒物質ハローを持つ銀河を生み出すことを発見しました。これにより、円盤内の水素が銀河の中心のふくらみの周りを非常に緩く包み込みます。逆に、小さい半径には、より急激に低下する密度プロファイルがあります。
チャクラバルティ氏は、「密度のプロファイルが急であるほど、その「もの」を保持するのに効果的です。したがって、スパイラルプランフォームがよりしっかりとラップされています。」
チャクラバルティのM51のハローにおける暗黒物質の分布のマップは、既存の理論モデルと一致しており、この方法は、宇宙のほぼ4分の1を構成するとらえどころのない目に見えない物質を探ろうとする天文学者にとって非常に有用であると彼女に信じさせる。彼女の論文のプレプリントはArXivで入手できます。
