Was ist (eigentlich) der "projizierte Halblichtradius" dieser fast ausschließlich aus dunkler Materie bestehenden Galaxie?

Die jüngsten Nachrichten über die Ultrafly Diffuse Galaxy (UDG) Dragonfly 44 sind ein hervorragendes Beispiel für das, was man als "anders beobachten" bezeichnen könnte. Das Libellenteleskop ist nicht für die Größe seiner kollektiven Apertur bekannt, sondern für das Fehlen der Beugungseffekte von Sekundärspiegeln und der Oberflächenrauheit, die den Kontrast von dunklen Objekten in herkömmlichen Teleskopen begrenzen, wenn hellere Quellen in der Nähe sind. Sehen Sie hier und hier und hier .

oben: Bild eines Dragonfly Refractive Array Teleskops von hier . Bild: P. Van Dokkum; R. Abraham; J. Brodie

oben: Die ultradiffuse Galaxie Dragonfly 44 von hier . "Dragonfly 44 ist für seine Masse sehr schwach und besteht fast ausschließlich aus dunkler Materie. (Pieter van Dokkum, Roberto Abraham, Zwillingsobservatorium / AURA)"

Nach der Identifizierung wurden die Radialgeschwindigkeiten der Sterne in Dragonfly 44 mit DEIMOS am Keck II-Teleskop gemessen, um einen Wert für die Masse für die dunkle, ultra-diffuse Galaxie zu bestimmen.

Ich habe angefangen, den ArXiv- Artikel zu lesen, bin aber schnell in der Zusammenfassung festgefahren. Das sehr aufregende Ergebnis ist, dass die Leuchtkraft und damit die Gesamtzahl der Sterne viel geringer ist als man es von der Masse erwarten würde, die aus den Radialgeschwindigkeitsmessungen erhalten wird, was darauf hindeutet, dass sie fast ausschließlich aus dunkler Materie besteht . Ich wollte sehen, ob ich verstehen konnte, wie die Masse berechnet wurde, aber ich blieb bei der Phrase des projizierten Halblichtradius hängen .

Könnte jemand nur skizzieren, wie diese Berechnung durchgeführt wird und was dieser Satz tatsächlich bedeutet?

Kürzlich wurde im Coma-Cluster eine Population großer kugelförmiger Galaxien mit sehr geringer Oberflächenhelligkeit identifiziert. Das offensichtliche Überleben dieser Ultra Diffuse Galaxies (UDGs) in einem reichen Cluster legt nahe, dass sie sehr hohe Massen aufweisen. Hier präsentieren wir die Sternenkinematik von Dragonfly 44, einem der größten Coma-UDGs, unter Verwendung einer 33,5-stündigen Integration mit DEIMOS auf dem Keck II-Teleskop. Wir finden eine Geschwindigkeitsdispersion von 47 km / s, was eine dynamische Masse von M_dyn = 0,7x10 ^ 10 M_sun innerhalb ihres projizierten Halblichtradius impliziert ( meine Betonung) von r_1 / 2 = 4,6 kpc. Das Masse-zu-Licht-Verhältnis beträgt M / L = 48 M_sun / L_sun, und der Anteil der dunklen Materie beträgt 98 Prozent innerhalb des Halblichtradius. Die hohe Masse der Libelle 44 wird von einer großen Kugelhaufenpopulation begleitet. Aus der tiefen Zwillingsbildgebung in 0,4 "schließen wir, dass Dragonfly 44 94 Kugelhaufen aufweist, ähnlich wie bei anderen Galaxien in diesem Massenbereich. Unsere Ergebnisse ergänzen andere neuere Beweise dafür, dass viele UDGs mit ihren Größen" ausgefallene "Galaxien sind Wir schätzen die Gesamtmenge an dunkler Halo von Dragonfly 44, indem wir die Menge an dunkler Materie innerhalb von r = 4,6 kpc mit eingeschlossenen Massenprofilen von NFW-Halos vergleichen. Die eingeschlossene Masse legt a nahe Gesamtmasse von ~ 10 ^ 12 M_sun, ähnlich der Masse der Milchstraße.

Der halbe Lichtradius ist der Radius, aus dem die Hälfte der Leuchtkraft hervorgeht.

"Deprojected" bedeutet, dass die Autoren ein Modell an die 2D-Lichtverteilung angepasst haben müssen, das dann mathematisch projiziert werden kann, um ihnen ein 3D-Modell für die Leuchtkraft als Funktion des Radius zu geben, das sie dann integrieren können, um eine Zahl für das zu geben halber Lichtradius.

In Abschnitt 3 erklären die Autoren, dass sie dies getan haben, indem sie ein "Sersic-Profil" an die Oberflächenhelligkeitsverteilung angepasst haben. Https://en.m.wikipedia.org/wiki/Sersic_profile Das Sersic-Profil hat tatsächlich den 2D-Halblichtradius als einer seiner Parameter. Wenn Sie sich jedoch vorstellen, durch einen Sternenball zu schauen, ist diese 2D-Messung des halben Lichtradius eine Unterschätzung des wahren 3D-halben Lichtradius, da das Oberflächenhelligkeitsprofil schärfer als die 3D-Sterndichteverteilung ist, die es erzeugt.

Die Autoren scheinen dies ungefähr zu korrigieren (zu projizieren), indem sie den halben Lichtradius mit 4/3 multiplizieren. Sie nehmen auch eine kleine Korrektur für die Nicht-Sphärizität der Galaxie vor.

Der Deprojektionsfaktor hängt (geringfügig) vom Index des Sersic-Profils ab und muss durch Ausführen eines numerischen Integrals ermittelt werden. Die Details finden Sie in den Anhängen von Wolf et al. (2010. http://arxiv.org/abs/0908.2995 ), die auch Ausdrücke zur direkten Schätzung der Masse aus dem projizierten halben Lichtradius und der Streuung der Sichtliniengeschwindigkeit bereitstellen.$n$

Der Halblichtradius ist der (sphärische) Radius, von dem die Hälfte der elektromagnetischen Leistung abgestrahlt wird. Wenn es nicht qualifiziert ist, sollte es die Leistung im gesamten elektromagnetischen Spektrum bedeuten, es kann jedoch auch darauf beschränkt werden, einen bestimmten Wellenlängenbereich abzudecken. "Deprojected" hat eine direkte Bedeutung, wenn man eine reguläre Spiralgalaxie betrachtet. Wenn Sie Edge-On betrachten, befinden sich innerhalb eines Radius mehr Sterne, als wenn Sie entlang der Rotationsachse der Galaxien blicken. Hier abzulehnen bedeutet zu berechnen, was gefunden werden würde, wenn Sie entlang der Achse der Galaxie schauen würden. Für eine Spiralgalaxie ist dieser Radius fast identisch mit dem Radius in der Ebene der Galaxie.
Für andere Formen bedeutet Deprojektion, auf die 3D-Verteilung der Sterne zurückzugreifen, basierend auf einer Kombination von Messdaten und einem Modell der Galaxie, die Sie beobachten. (Meiner Meinung nach ist der Begriff Entfaltung weniger verwirrend, wenn es um bob-sphärische 3D-Galaxien geht, aber Hisotry ist das, was es ist ...)