淘客熙熙

主题:【原创】漫谈暗物质 -- afar77

共:💬37 🌺214
全看分页树展 · 主题 跟帖
家园 【原创】暗物质(3.1)

接着讲称星系团重量的问题。

先讲讲上世纪三十年代的做法。那时候还没有哈博这样高精度的望远镜,背景星系也许能看到但是要找图像的扭曲那是不可能的了。不过也还有办法。第一个呢,还是牛顿先生的老办法:万有引力定律。星系可以作旋转曲线,星系团乱糟糟的没有整体的运动可是还是有个边不是?找星系团边上的星系们,拉出来拍照测红移算速度,然后带进公式算离心力---于是一个粗略的星系团质量就估计出来了。不准,不过也不要紧,算出来的质量有气体质量的10倍去,所以只要不是错的太离谱那么暗物质总还是得有的。

再讲严谨一点点的做法。这个要用到一个定理叫做virial theorem, 中文好像叫做位力定理吧。简单的表述是:

一个热平衡的引力约束的系统,系统的总动能是总势能绝对值的一半。

有了这个就可以了。如果把星系们看作系统里的粒子,那么星系的动能好测,直接一个一个红移量过来就好了。然后就是带入公式---两边的恒星质量约掉---剩下来一个星系团总质量------都是已经作熟了的东西。

另外一个更精确一点的方法呢,还是用这个位力定理,只不过对象改成了星际气体。早一点咱们不是在讲说星际气体会发射X射线么?除了量X射线的强度,顺便把温度也测量一下。从微观上讲,这个温度不就是星际气体的动能么?那好了,有了动能,就有了势能,列方程,消去....讲了太多次了。

方法很多,秤出来,星系团的总质量大概在气体质量的7到10倍,这多出来的部分么,就是暗物质了。

全看分页树展 · 主题 跟帖


有趣有益,互惠互利;开阔视野,博采众长。
虚拟的网络,真实的人。天南地北客,相逢皆朋友

Copyright © cchere 西西河