Rozkład galaktyk w katalogu 2MASS a średnia gęstość materii we

Rozkład galaktyk w katalogu 2MASS
a
średnia gęstość materii we Wszechświecie
Michał Chodorowski
CAMK Warszawa
XXXIV Zjazd PTA, Kraków, 15 września 2009 r.
v = g tW
v = Ω5/9 H −1 g
g=
X GMi
i
4πri2
r̂i
Zarówno
siła grawitacyjna ∝ r−2
jak i
strumień ∝ r−2
Dlatego – dla stałego M/L – można użyć przeglądów dwuwymiarowych.
g=
M
L
X
i
GLi
r̂i =
4πri2
X
M
G
Si r̂i
L
i
Rozkład galaktyk w przeglądzie 2MASS i jego dipol
Wzrost amplitudy dipola w funkcji granicznej amplitudy
Dipol 2MASS dla 〈M/L〉=const
Kmax [mag]
9.6
11.2
12.0
12.7
13.1
13.5
13.9
gm
1500
1500
-gx
-gy
gLG [km/s]
gz
1000
1000
500
500
2MRS
0
0
50
100
2MASS
150
200
Odległość [Mpc/h]
250
300
0
350
Porównanie z przewidywaniami teoretycznymi
Kmax [mag]
gLG [km/s]
9.6
11.2
12.0
12.7
13.1
13.5
13.9
1500
1500
1000
1000
500
500
gm
〈g|v〉
〈g|v〉/0.38
2MRS
2MASS
0
0
0
50
100
150
200
Odległość [Mpc/h]
250
300
350
Wariancja przewidywań teoretycznych
Kmax [mag]
gLG [km/s]
9.6
11.2
12.0
12.7
13.1
13.5
13.9
1500
1500
1000
1000
500
500
gm
〈g|v〉
〈g|v〉/0.38
2MRS
2MASS
0
0
0
50
100
150
200
Odległość [Mpc/h]
250
300
350
PODSUMOWANIE
• Porównanie przyspieszenia Grupy Lokalnej, wyznaczonego z katalogu
2MASS, z jej prędkością umożliwia pomiar średniej gęstości materii we
Wszechświecie.
• Dipol rozkładu galaktyk przeglądu 2MASS nie wykazuje (pełnej)
zbieżności (aż do granicznej wartości 300 Mpc/h).
• Wbrew powszechnemu poglądowi, nie stanowi to jednak problemu dla
standardowego modelu kosmologicznego z widmem mocy ΛCDM.
• Wyznaczona z 5-letnich obserwacji satelity WMAP, Ω = 0.25 ± 0.01.
– Jeśli ‘light follows mass’, to Ω ≃ (0.38)9/5 ≃ 0.18.
– Jednak fluktuacje w rozkładzie galaktyk 2MASS są o około 20%
większe od fluktuacji w rozkładzie materii. Dlatego Ω ≃ (0.38 ×
1.2)9/5 ≃ 0.24.
Dipol z kompensacją utraty światła
Kmax [mag]
gLG [km/s]
2000
9.6
11.2
12.0
12.7
13.1
13.5
13.9
2000
1500
1500
1000
1000
500
500
gm bez ważenia
gm z ważeniem
2MRS
0
0
50
100
2MASS
150
200
Odległość [Mpc/h]
250
300
0
350