중심으로부터의 거리에 따른 은하수의 질량
보이는 원반 질량 – 누락된 질량 – 고리 기반 방정식 – 은하 반경
은하수 원반의 가시 질량은 주요 원반 구성 요소인 얇은 항성 원반, 두꺼운 항성 원반, 원자 수소 가스 HI, 분자 수소 가스 H₂의 질량을 더하여 모델링할 수 있습니다.
표시되는 디스크 질량은 다음과 같이 기록됩니다:
\(M_{\mathrm{disk,visible}}(<r)=M_{\mathrm{thin}}(<r)+M_{\mathrm{thick}}(<r)+M_{\mathrm{HI}}(<r)+M_{\mathrm{H_2}}(<r)\)가장 간단하고 유용한 부분은 스텔라 디스크 질량입니다:
\(M_{\mathrm{disk,stars}}(<r)=3.52\times10^{10}\left[1-e^{-r/2.50}\left(1+\frac{r}{2.50}\right)\right]+1.05\times10^{10}\left[1-e^{-r/3.02}\left(1+\frac{r}{3.02}\right)\right]\)- r은 은하 중심과의 거리(킬로파섹, 즉 kpc)입니다.
- M은 태양 질량 단위의 질량, M⊙입니다.
이 방정식은 반경 r 내부의 은하수 원 반의 가시적인 항성 질량을 제공합니다.
그런 다음 누락된 질량은 가시 질량과 동적 질량을 비교하여 얻습니다:
\(M_{\mathrm{missing}}(<r)=\frac{r\,v_c^2(r)}{G}-M_{\mathrm{visible}}(<r)\)실제 천문 단위로:
\(M_{\mathrm{missing}}(<r)=2.325\times10^5\,v_c^2(r)\,r-M_{\mathrm{visible}}(<r)\)여기서 vc(r)는 km/s, r은 kpc, 질량은 M⊙입니다.
최종 가시 디스크 질량 방정식
은하수의 가시 원반은 별과 가스로 이루어져 있습니다. 우리는 글을 씁니다:
\(M_{\mathrm{disk,visible}}(<r)=M_{\mathrm{thin}}(<r)+M_{\mathrm{thick}}(<r)+M_{\mathrm{HI}}(<r)+M_{\mathrm{H_2}}(<r)\)항성의 두 가지 주요 구성 요소는 얇은 항성 원반과 두꺼운 항성 원반입니다.
두 가지 가스 성분은 원자 수소인 HI와 분자 수소인 H₂입니다.
가장 깔끔한 방정식은 항성 원반 방정식입니다:
[라텍스]M_{\mathrm{디스크,별}}(<r)=M_{\mathrm{얇음}}(<r)+M_{\mathrm{두께}}(<r)[/라텍스][/라텍스]M_{\mathrm{얇음}}(<r)[/라텍스]완전히 작성되었습니다:
\(M_{\mathrm{disk,stars}}(<r)=3.52\times10^{10}\left[1-e^{-r/2.50}\left(1+\frac{r}{2.50}\right)\right]+1.05\times10^{10}\left[1-e^{-r/3.02}\left(1+\frac{r}{3.02}\right)\right]\)이것은 은하수의 눈에 보이는 항성 원반 질량에 대한 주요 방정식입니다.
은하수 원반이 고리로 모델링된 이유
은하수 디스크는 단단한 구가 아닙니다. 커다란 납작한 디스크에 가깝습니다.
질량을 계산하기 위해 여러 개의 얇은 원형 고리로 나눕니다.
반지름 r의 링은 둘레가 있습니다:
[라텍스]2\pi r[/라텍스]링의 폭이 작은 경우 그 영역은 다음과 같습니다:
[라텍스]dA=2\pi r\,dr[/라텍스]표면 질량 밀도가 Σ(r)이면 링의 질량은 다음과 같습니다:
[라텍스]dM=\시그마(r)\,2\pi r\,dr[/라텍스]이것이 핵심 아이디어입니다.
반경 r 내부의 총 질량은 은하 중심의 모든 고리를 r에 더하면 구할 수 있습니다:
[라텍스]M(<r)=2\pi\int_0^r\Sigma(R)\,R\,dR[/라텍스]따라서 디스크의 질량은 구형 껍질로 만들어지지 않습니다. 원형 링으로 만들어집니다.
지수 디스크
은하 원반에 있는 별의 표면 밀도는 지수 함수로 모델링되는 경우가 많습니다:
\(\Sigma(r)=\Sigma_0 e^{-r/R_d}\)- Σ0은 중앙 표면 질량 밀도입니다.
- Rd는 디스크 스케일 길이입니다.
- r은 은하 중심과의 거리입니다.
즉, 디스크는 중앙 근처에서 가장 밀도가 높고 r이 증가함에 따라 밀도가 낮아집니다.
지수 표면 밀도를 링 방정식에 대입하면 다음과 같은 결과가 나옵니다:
\(M(<r)=2\pi\int_0^r\Sigma_0 e^{-R/R_d}\,R\,dR\)적분을 풀면 다음과 같은 결과가 나옵니다:
\(M(<r)=2\pi\Sigma_0R_d^2\left[1-e^{-r/R_d}\left(1+\frac{r}{R_d}\right)\right]\)이것이 기본적인 디스크 질량 공식입니다.
구성 요소 1 – 얇은 스텔라 디스크
얇은 원반은 은하수의 밝고 평평한 별을 형성하는 부분입니다. 젊은 별, 많은 태양과 같은 별, 나선형 팔, 가스, 먼지 및 활발한 별 형성 지역이 포함되어 있습니다.
씬 디스크의 경우
\(\Sigma_{0,\mathrm{thin}}=896\,M_\odot\,\mathrm{pc}^{-2}\) \(R_{d,\mathrm{thin}}=2.50\,\mathrm{kpc}\)이후:
\(1\,\mathrm{kpc}^2=10^6\,\mathrm{pc}^2\)전환합니다:
\(\Sigma_{0,\mathrm{thin}}=896\times10^6\,M_\odot\,\mathrm{kpc}^{-2}\)반경 r 내부의 얇은 디스크 질량입니다:
\(M_{\mathrm{thin}}(<r)=2\pi(896\times10^6)(2.50)^2\left[1-e^{-r/2.50}\left(1+\frac{r}{2.50}\right)\right]\)따라서
\(M_{\mathrm{thin}}(<r)=3.52\times10^{10}\left[1-e^{-r/2.50}\left(1+\frac{r}{2.50}\right)\right]M_\odot\)매우 넓은 반경에서:
\(M_{\mathrm{thin,total}}\simeq3.52\times10^{10}M_\odot\)구성 요소 2 – 두꺼운 스텔라 디스크
두꺼운 원반은 더 오래되고 수직으로 더 확장되어 있습니다. 여기에는 은하계 위아래로 더 멀리 이동하는 오래된 별이 포함되어 있습니다.
두꺼운 디스크의 경우
\(\Sigma_{0,\mathrm{thick}}=183\,M_\odot\,\mathrm{pc}^{-2}\) \(R_{d,\mathrm{thick}}=3.02\,\mathrm{kpc}\)표면 밀도 변환하기:
\(\Sigma_{0,\mathrm{thick}}=183\times10^6\,M_\odot\,\mathrm{kpc}^{-2}\)반경 r 내부의 두꺼운 디스크 질량입니다:
\(M_{\mathrm{thick}}(<r)=2\pi(183\times10^6)(3.02)^2\left[1-e^{-r/3.02}\left(1+\frac{r}{3.02}\right)\right]\)따라서
\(M_{\mathrm{thick}}(<r)=1.05\times10^{10}\left[1-e^{-r/3.02}\left(1+\frac{r}{3.02}\right)\right]M_\odot\)매우 넓은 반경에서:
\(M_{\mathrm{thick,total}}\simeq1.05\times10^{10}M_\odot\)총 스텔라 디스크 질량
얇은 디스크와 두꺼운 디스크 추가하기:
[라텍스]M_{\mathrm{디스크,별}}(<r)=M_{\mathrm{얇음}}(<r)+M_{\mathrm{두께}}(<r)[/라텍스][/라텍스]M_{\mathrm{얇음}}(<r)[/라텍스]그래서:
\(M_{\mathrm{disk,stars}}(<r)=3.52\times10^{10}\left[1-e^{-r/2.50}\left(1+\frac{r}{2.50}\right)\right]+1.05\times10^{10}\left[1-e^{-r/3.02}\left(1+\frac{r}{3.02}\right)\right]\)총 항성 원반 질량은 다음과 같습니다:
\(M_{\mathrm{disk,stars}}(\infty)=3.52\times10^{10}+1.05\times10^{10}\) \(M_{\mathrm{disk,stars}}(\infty)\simeq4.57\times10^{10}M_\odot\)따라서 눈에 보이는 은하수의 항성 원반에는 약 457억 개의 태양 질량이 포함되어 있습니다.
가스 디스크 추가
은하수 디스크에는 가시 기체도 포함되어 있습니다. 두 가지 주요 가스 구성 요소는 원자 수소인 HI와 분자 수소인 H₂입니다.
가스는 중앙 함몰이 있기 때문에 단순한 지수형 디스크로 모델링되지 않습니다. 유용한 형태는 다음과 같습니다:
\(\Sigma_{\mathrm{gas}}(r)=\Sigma_0\exp\left(-\frac{R_m}{r}-\frac{r}{R_d}\right)\)- Rm은 중앙 구멍 눈금입니다.
- Rd는 방사형 눈금 길이입니다.
반경 r 내부의 질량은 다음과 같습니다:
\(M_{\mathrm{gas}}(<r)=2\pi\int_0^r\Sigma_0\exp\left(-\frac{R_m}{R}-\frac{R}{R_d}\right)R\,dR\)원자 수소 가스: HI
원자 수소의 경우:
\(R_{d,\mathrm{HI}}=7.0\,\mathrm{kpc}\) \(R_{m,\mathrm{HI}}=4.0\,\mathrm{kpc}\) \(M_{\mathrm{HI,total}}\simeq1.1\times10^{10}M_\odot\)정규화된 방정식은 다음과 같습니다:
\(M_{\mathrm{HI}}(<r)=1.1\times10^{10}\frac{\int_0^r e^{-4/R-R/7}R\,dR}{\int_0^\infty e^{-4/R-R/7}R\,dR}M_\odot\)이것은 반경 r 안에 포함된 총 HI 가스 질량의 비율을 나타냅니다.
분자 수소 가스: H₂
분자 수소의 경우:
\(R_{d,\mathrm{H_2}}=1.5\,\mathrm{kpc}\) \(R_{m,\mathrm{H_2}}=12.0\,\mathrm{kpc}\) \(M_{\mathrm{H_2,total}}\simeq1.2\times10^9M_\odot\)정규화된 질량 방정식은 다음과 같습니다:
\(M_{\mathrm{H_2}}(<r)=1.2\times10^9\frac{\int_0^r e^{-12/R-R/1.5}R\,dR}{\int_0^\infty e^{-12/R-R/1.5}R\,dR}M_\odot\)보이는 디스크 방정식 완성
완전한 가시 디스크 방정식은 다음과 같습니다:
\(M_{\mathrm{disk,visible}}(<r)=M_{\mathrm{thin}}(<r)+M_{\mathrm{thick}}(<r)+M_{\mathrm{HI}}(<r)+M_{\mathrm{H_2}}(<r)\)완전히 작성되었습니다:
\(M_{\mathrm{disk,visible}}(<r)=3.52\times10^{10}\left[1-e^{-r/2.50}\left(1+\frac{r}{2.50}\right)\right]+1.05\times10^{10}\left[1-e^{-r/3.02}\left(1+\frac{r}{3.02}\right)\right]+1.1\times10^{10}\frac{\int_0^r e^{-4/R-R/7}R\,dR}{\int_0^\infty e^{-4/R-R/7}R\,dR}+1.2\times10^9\frac{\int_0^r e^{-12/R-R/1.5}R\,dR}{\int_0^\infty e^{-12/R-R/1.5}R\,dR}\)- R과 R은 kpc입니다.
- M은 M⊙입니다.
이 방정식은 반경 r 안에서 은하수의 가시 원반 질량을 나타냅니다.
회전에 의한 동적 질량
관측된 은하수의 자전 속도는 중력에 필요한 질량이 얼마나 되는지 알려줍니다.
원형 모션의 경우:
\(M_{\mathrm{dyn}}(<r)=\frac{r\,v_c^2(r)}{G}\)- vc(r)은 반경 r에서의 원주 속도입니다.
- G는 중력 상수입니다.
실제 단위로:
\(M_{\mathrm{dyn}}(<r)=2.325\times10^5\left(\frac{v_c(r)}{\mathrm{km/s}}\right)^2\left(\frac{r}{\mathrm{kpc}}\right)M_\odot\)회전 속도가 거의 평평한 경우:
[라텍스]v_c(r)\approx233\,\mathrm{km/s}[/라텍스]그런 다음
\(M_{\mathrm{dyn}}(<r)\simeq2.325\times10^5(233)^2r\,M_\odot\) \(M_{\mathrm{dyn}}(<r)\simeq1.26\times10^{10}r\,M_\odot\)kpc에서 r을 사용합니다.
즉, 회전 곡선이 거의 평평하게 유지되면 동적 질량은 반경에 따라 거의 선형적으로 증가합니다.
사라진 질량 방정식
누락된 질량은 동적 질량과 가시적 질량의 차이입니다:
[라텍스]M_{\mathrm{missing}}(<r)=M_{\mathrm{dyn}}(<r)-M_{\mathrm{visible}}(<r)[/라텍스][/라텍스]회전 방정식 사용:
\(M_{\mathrm{missing}}(<r)=\frac{r\,v_c^2(r)}{G}-M_{\mathrm{visible}}(<r)\)실제 단위로:
\(M_{\mathrm{missing}}(<r)=2.325\times10^5v_c^2(r)r-M_{\mathrm{visible}}(<r)\)- vc(r)는 km/s 단위입니다.
- R은 KPC입니다.
- M은 M⊙입니다.
눈에 보이는 디스크에만 초점을 맞추면
[라텍스]M_{\mathrm{missing}}(<r)\simeq2.325\times10^5v_c^2(r)r-M_{\mathrm{디스크,가시}}(<r)[/라텍스][/라텍스]이것은 관측된 은하수의 회전과 눈에 보이는 원반의 질량을 연결하는 중심 방정식입니다.
누락된 질량의 웨이브 기반 확장
디스크 모델은 보이는 질량을 설명합니다. 누락 질량은 이 가시 질량을 동적 질량과 비교한 후 남은 질량입니다.
파동 기반 모델은 누락된 질량을 가시 디스크에 의해 생성된 유효 밀도로 설명할 수 있습니다.
기본 아이디어는 눈에 보이는 각 질량 요소가 거리에 따라 감소하는 유효 필드를 생성한다는 것입니다.
기준점 r′과 관측점 r 사이의 거리를 r’로 합니다:
[라텍스]D=|r-r’|[/라텍스]그런 다음 기본 기여를 다음과 같이 작성할 수 있습니다:
[라텍스]d\rho_{\mathrm{wave}}(r)=\rho_{\mathrm{visible}}(r’)\,\lambda e^{-D/\ell}\,dV[/latex]- λ는 무차원 결합 계수입니다.
- ℓ는 일관성 길이입니다.
- D는 소스와 관측 지점 사이의 거리입니다.
이 형태는 거리에 따라 유효 기여도가 기하급수적으로 감소한다는 것을 의미합니다:
\(e^{-D/\ell}\)매개변수 ℓ는 효과가 얼마나 멀리 확장되는지를 제어합니다.
전체 디스크의 유효 밀도
디스크의 경우, 한 점(R,z)에서의 총 유효 밀도는 지수 커널이 있는 가시 디스크의 컨볼루션으로 작성할 수 있습니다.
소스 디스크에는 표면 밀도가 있습니다:
\(\Sigma(R’)=\Sigma_0e^{-R’/R_d}\)디스크 소스의 한 점은 반경 R′, 각도 φ에 위치합니다.
해당 기준점으로부터 관측점까지의 거리(R,z)입니다:
\(D=\sqrt{R^2+R’^2-2RR’\cos\phi+z^2}\)그러면 유효 밀도가 됩니다:
\(\rho_{\mathrm{wave}}(R,z)=\frac{\lambda}{\ell}\int_0^\infty\int_0^{2\pi}\Sigma(R’)e^{-D/\ell}R’\,d\phi\,dR’\)와 함께:
\(D=\sqrt{R^2+R’^2-2RR’\cos\phi+z^2}\)이 방정식에 따르면 가시 질량의 모든 고리는 (R,z)에서 유효 밀도에 기여하며, 그 강도는 e-D/ℓ로 감소합니다.
링별 통역
디스크는 다시 링을 통해 이해할 수 있습니다.
반경 R′의 보이는 고리는 질량을 가집니다:
[라텍스]dM_{\mathrm{visible}}=2\pi R’\Sigma(R’)\,dR'[/라텍스]웨이브 기반 확장에서는 이 링이 주변의 유효 밀도에 기여합니다.
기여도는 링 근처에서 가장 강하고 거리가 멀어질수록 감소합니다:
\(e^{-D/\ell}\)따라서 유효 밀도는 구형 후광으로 수작업으로 삽입되지 않습니다. 디스크 자체의 지오메트리에서 생성됩니다.
짧은 거리에서는 디스크 지오메트리를 따릅니다. 더 먼 거리에서는 여러 링에 걸쳐 통합한 후 유효 분포가 더 매끄럽고 확장될 수 있습니다.
웨이브 기반 유효 밀도를 위한 컴팩트한 공식
지수 디스크 사용:
\(\Sigma(R’)=\Sigma_0e^{-R’/R_d}\)를 사용하면 유효 밀도를 다음과 같이 개략적으로 작성할 수 있습니다:
\(\rho_{\mathrm{wave}}(R,z)=\frac{\lambda\Sigma_0}{\ell}\int_0^\infty R’e^{-R’/R_d}\left[\int_0^{2\pi}e^{-\sqrt{R^2+R’^2-2RR’\cos\phi+z^2}/\ell}\,d\phi\right]dR’\)가장 깔끔한 일반적인 형태입니다. 실제 디스크 지오메트리를 유지합니다:
- R′은 소스 링 반경입니다.
- R은 은하계의 관측 반경입니다.
- z는 은하계의 위 또는 아래 높이입니다.
- φ는 소스 링 주위의 각도입니다.
유효 밀도에서 유효 질량으로
유효 밀도를 알면 반경 r 내부의 해당 유효 질량은 다음과 같이 쓸 수 있습니다:
\(M_{\mathrm{wave}}(<r)=\int_{V(r)}\rho_{\mathrm{wave}}(\mathbf{x})\,d^3x\)구형 좌표로:
\(M_{\mathrm{wave}}(<r)=\int_0^r\int_0^\pi\int_0^{2\pi}\rho_{\mathrm{wave}}(s,\theta,\phi)s^2\sin\theta\,d\phi\,d\theta\,ds\)그런 다음 이 유효 질량을 관찰된 누락된 질량과 비교할 수 있습니다:
[라텍스]M_{\mathrm{파동}}(<r)\약 M_{\mathrm{누락}}(<r)[/라텍스][/라텍스]이는 테스트 가능한 상태를 제공합니다.
주요 물리적 제약
평평한 은하계 회전 곡선은 대략적으로 필요합니다:
[라텍스]v_c(r)\approx\mathrm{상수}[/라텍스]vc(r)가 거의 일정하다면:
\(M_{\mathrm{dyn}}(<r)=\frac{r\,v_c^2}{G}\)그래서:
[라텍스]M_{\mathrm{dyn}}(<r)\propto r[/라텍스]이것이 바로 누락된 질량이 나타나는 근본적인 이유입니다.
눈에 보이는 디스크 질량은 영원히 선형적으로 증가하지 않습니다. 유한한 총 질량에 가까워집니다:
[라텍스]M_{\mathrm{디스크,가시}}(<r)\rightarrow M_{\mathrm{디스크,가시}}(\인프티)[/라텍스]그러나 평평한 회전 곡선에서 추론된 동적 질량은 계속 증가합니다:
[라텍스]M_{\mathrm{dyn}}(<r)\propto r[/라텍스]따라서
[라텍스]M_{\mathrm{missing}}(<r)=M_{\mathrm{dyn}}(<r)-M_{\mathrm{visible}}(<r)[/라텍스][/라텍스]도 반경에 따라 증가합니다.
태양 반경에서의 간단한 수치 예시
태양의 위치는 약.:
\(R_0\simeq8.2\,\mathrm{kpc}\)항성 원반 방정식을 사용합니다:
\(M_{\mathrm{disk,stars}}(<8.2)=3.52\times10^{10}\left[1-e^{-8.2/2.50}\left(1+\frac{8.2}{2.50}\right)\right]+1.05\times10^{10}\left[1-e^{-8.2/3.02}\left(1+\frac{8.2}{3.02}\right)\right]\)대략 다음과 같습니다:
\(M_{\mathrm{disk,stars}}(<8.2\,\mathrm{kpc})\approx3.7\times10^{10}M_\odot\)원형 속도인 경우:
\(v_c\simeq233\,\mathrm{km/s}\)이면 8.2kpc 내부의 동적 질량은 다음과 같습니다:
\(M_{\mathrm{dyn}}(<8.2)=2.325\times10^5(233)^2(8.2)M_\odot\) \(M_{\mathrm{dyn}}(<8.2)\approx1.03\times10^{11}M_\odot\)이 차이는 눈에 보이는 질량만으로는 관찰된 회전을 설명할 수 없는 이유를 보여줍니다.
이 모델에 포함되는 항목 및 포함되지 않는 항목
| 구성 요소 | 디스크 방정식에 포함되나요? |
|---|---|
| 얇은 스텔라 디스크 | 예 |
| 두꺼운 성상 디스크 | 예 |
| 원자 수소 가스, HI | 예 |
| 분자 수소 가스, H₂ | 예 |
| 중앙 벌지/바 | 아니요 |
| 별의 후광 | 아니요 |
| 암흑 물질 후광 | 아니요 |
| 웨이브 기반 유효 질량 | 확장 옵션 |
위의 방정식은 디스크에 초점을 맞추고 있습니다.
완전한 은하수 질량 모델도 포함될 것입니다:
\(M_{\mathrm{total}}=M_{\mathrm{disk}}+M_{\mathrm{bulge}}+M_{\mathrm{stellar\,halo}}+M_{\mathrm{missing}}\)또는 웨이브 기반 제형입니다:
\(M_{\mathrm{total}}=M_{\mathrm{visible}}+M_{\mathrm{wave}}\)주요 방정식의 최종 요약
눈에 보이는 항성 디스크
\(M_{\mathrm{disk,stars}}(<r)=3.52\times10^{10}\left[1-e^{-r/2.50}\left(1+\frac{r}{2.50}\right)\right]+1.05\times10^{10}\left[1-e^{-r/3.02}\left(1+\frac{r}{3.02}\right)\right]\)전체 표시 디스크
\(M_{\mathrm{disk,visible}}(<r)=M_{\mathrm{thin}}+M_{\mathrm{thick}}+M_{\mathrm{HI}}+M_{\mathrm{H_2}}\)동적 질량
\(M_{\mathrm{dyn}}(<r)=\frac{r\,v_c^2(r)}{G}\)누락된 질량
\(M_{\mathrm{missing}}(<r)=\frac{r\,v_c^2(r)}{G}-M_{\mathrm{visible}}(<r)\)링 질량
[라텍스]dM=2\pi r\시그마(r)\,dr[/라텍스]지수 디스크
\(\Sigma(r)=\Sigma_0e^{-r/R_d}\)웨이브 기반 유효 밀도
\(\rho_{\mathrm{wave}}(R,z)=\frac{\lambda}{\ell}\int_0^\infty\int_0^{2\pi}\Sigma(R’)e^{-D/\ell}R’\,d\phi\,dR’\)와 함께:
\(D=\sqrt{R^2+R’^2-2RR’\cos\phi+z^2}\)용어집
은하 중심
은하수의 중심 지역입니다.
반지름 r
은하 중심까지의 거리로, 보통 킬로파섹 단위로 측정합니다.
킬로파섹, kpc
은하계 거리 단위. 1kpc는 약 3,260광년입니다.
태양 질량, M⊙
태양의 질량입니다.
표면 밀도, Σ(r)
은하 원반의 단위 면적당 질량입니다.
얇은 디스크
은하수의 평평하고 밝은 별을 형성하는 부분입니다.
두꺼운 디스크
더 오래되고 수직으로 확장된 항성 구성 요소입니다.
HI
원자 수소 가스.
H₂
분자 수소 가스.
동적 질량
관측된 회전 속도를 설명하는 데 필요한 질량입니다.
누락된 질량
동적 질량과 가시 질량의 차이입니다.
일관성 길이, ℓ
파동 기반 확장에서는 유효 기여도가 감소하는 거리 척도입니다.
결합 계수, λ
유효 파동 기여도의 강도를 제어하는 무차원 파라미터입니다.
자주 묻는 질문
가장 중요한 방정식은 무엇인가요?
가장 중요한 가시 디스크 방정식은 Mdisk,visible(<r)=Mthin+Mthick+MHI+MH₂입니다. 가장 중요한 누락 질량 방정식은 Mmissing(<r)=rvc²(r)/G-Mvisible(<r)입니다.
왜 고리를 사용하나요?
은하수 원반은 평평하기 때문입니다. 원반은 자연적으로 원형 고리로 구성되어 있으므로 고리 질량은 dM=2πrΣ(r)dr입니다.
눈에 보이는 질량이 빠르게 증가하지 않는 이유는 무엇인가요?
디스크 밀도가 기하급수적으로 감소하기 때문입니다. 반경이 커지면 눈에 보이는 물질이 점점 줄어듭니다.
누락된 질량이 나타나는 이유는 무엇인가요?
관측된 회전 곡선이 먼 거리에서 거의 평평하게 유지되기 때문입니다. 평평한 회전 곡선은 동적 질량은 반경에 따라 거의 선형적으로 증가하는 반면, 가시 디스크 질량은 그렇지 않다는 것을 의미합니다.
이 페이지가 특정 암흑 물질 모델을 증명하나요?
아니요. 원반 방정식은 가시 물질을 설명합니다. 누락된 질량 방정식은 가시 질량과 동적 질량 사이의 간극을 보여줍니다. 파동 기반 부분은 관측된 회전 곡선에 대해 테스트할 수 있는 추가 모델입니다.
접근성 참고 사항
추천 이미지 대체 텍스트:
- 이미지 1: “은하 중심을 원형 고리로 나눈 은하수 디스크의 하향식 다이어그램”.
- 이미지 2: “두꺼운 항성 원반으로 둘러싸인 얇은 원반을 보여주는 은하수의 측면도”.
- 이미지 3: “은하 중심으로부터의 거리에 따라 증가하는 가시 원반 질량 및 동적 질량 그래프”.
- 이미지 4: “보이는 질량 요소로부터의 거리에 따라 지수 필드가 감소하는 그림.”