今日のＮＡＳＡ宇宙画像

Dark Matter, X-rays, and NGC 720

Credit: D. Buote (UC Irvine) et al., CXC, NASA

Explanation

Elliptical galaxy NGC 720 is enveloped in a cosmic cloud of x-ray emitting gas. Seen in this false color image from the Chandra X-ray Observatory, the extreme temperature of the gas - about 7 million degrees Celsius - makes it impossible to confine the cloud to the vicinity of NGC 720 based on the gravity of this galaxy's visible stars alone. In fact, the x-ray cloud is taken as solid evidence for the presence of dark matter surrounding NGC 720 -- unseen material which has gravitational influence that can keep the x-ray hot gas cloud from escaping. Chandra's remarkable vision clearly distinguishes the bright point-like x-ray sources from the diffuse cloud. Astronomers can then use the detailed shape of the cloud to infer the distribution of dark matter in NGC 720 and even test theories about the fundamental nature of dark matter. According to modern understanding, the mysterious dark matter, whatever it is, is by far the most common form of matter in the Universe. Galaxy NGC 720 lies about 80 million light-years distant toward the constellation Cetus.

濃い物質、Ｘ線、NGC 720

Credit: D. Buote (UC Irvine) et al., CXC, NASA

写真の説明

　楕円銀河NGC 720は、ガスを放出しているＸ線の宇宙の雲に包まれています。
　チャンドラＸ線天文台から観測されるおよそ摂氏700万度を超えるガスのこの疑似色彩画像は、NGC 720の付近にこの銀河の見える星の重力で雲を単独で閉じ込めることを不可能にしていることを示しています。
　実際、Ｘ線の雲は、NGC 720を囲んでいる濃い物質の存在を固体の証拠として示しています。それは、Ｘ線の熱いガス雲を遠ざける重力の影響を解くようににしている気づかれることのない物質です。
　チャンドラの注目すべき映像は、明らかに明るい点のようなＸ線源と広がった雲を区別します。
　天文学者は、濃い物質の基本的な性質について、NGC 720とテスト理論での濃い物質の分布を推論するためにそれで雲の詳細な状態を利用することができます。現代の理解によれば、それがたとえ何であっても不思議な濃い物質は、はるかに宇宙における物質の最も一般の形です。
　銀河NGC 720は、星座Cetusの方へ遠い8000万光年に位置しています。

　今日の画像については、少し詳細な説明を要すると思いましたので、関連する画像も長めの解説になりました。
　文章的に、日本語表現がどうかなというところもありますが、前後関係を勘案してご理解願います。私の知識からの問題もありますが・・。
　先頃、本件の解説よりも関連の解説が多くなったとのメールをいただきましたが、これまでの流れからＮＡＳＡだけの画像の解説では、どうしても物足りなくなって今日のような作りになりました。
　それでも、まだ足りないのは承知しています。ただ、日々の公開に何とか間に合わせるには、これが現状というところです。足りないところは、日々の公開画像などで補足していきたいと思います。
　今日のメインの画像は、拡大がありません。　t.sasaki

　NGC 720のチャンドラのイメージは、銀河の光学のイメージのそれと異なるようにする熱いガスのわずかに平らか楕円雲に包まれる銀河としての方向付けを示します。

　平らなことは、星とガスが仮定される銀河で大部分の多数を含む理論で説明することについてとても大きな問題です。

　重力の標準の理論によれば、雲を起こしているＸ線は、重力が広がることから濃い物質の熱いガスを遠ざけ、光輪としての付加的な関係を必要とします。

　これらの濃い物質は、銀河の中の星々の5から１０倍も大量にあり必要なものです。MONDと呼ばれている重力の代わりの理論は、濃い物質の修正されたNewtonian力学に関して必要性を除きます。

　しかし、MONDはNGC 720のチャンドラ観察を説明することができません。そして、それは濃い物質光輪が、銀河の中に星とガスのそれと異なる形を持つことを示します。

　これは、濃い物質が重力の標準の理論の欠点による幻覚でないことを意味します。

　チャンドラのデータも、冷えた濃い物質モデルの予測に合いました。このモデルによれば、濃い物質は、重力だけを通して互いと「通常の」物質と相互に作用するゆっくり動く粒子から成ります。

　他の濃い物質モデル、例えば自己相互に作用している濃い物質と冷えた分子の濃い物質は観察と一致していません。

　それが、それぞれ濃い物質の光輪を必要とするという点であまりに丸いかあまりに平らです。

　銀河は、回転しまるで目に見えない物質が相当な量が存在すように星団の中で動きます。

　もし、濃い物質が存在しなければ、より大きな宇宙がそこに存在します。

　それは、数値的なシミュレーションで観測される銀河の分布状態を比較することによって発見することができます。

　この比較は、2度フィールド銀河のRedshift調査での100,000以上の銀河観察によって最近ずっと正確になりました。

　宇宙のコンピュータ・シミュレーションのこのフレームは、3億光年をスライスして色のついた円として灰色で銀河での濃い物質を示します。

　緑のボックスが私達の宇宙のより典型的なクロス区画を示す一方で、赤いボックスは銀河の豊かな星団の位置を示します。

　分析は、広がる濃い物質の巨大な重力が通常の物質を引っ張り、そのために軽い物質と濃い物質は実際に集まっていることを示しています。

　銀河でも正面を上にする螺旋銀河は、優雅な螺旋腕があり明るい星の星団と熱烈な星の保育園を持っています。

　縁を正面に見る時に螺旋銀河は、非常に異なりますが、銀河の中心地域がふくらみと濃い宇宙ダスト通路が現れて、星明りに対して平らに見える銀河のディスクから輪郭を現して目を引きます。

　デジタル・イメージのこの画像は、９つの突出した辺を正面にした螺旋銀河を明らかにしています。

　上から右へ順に、NGC2683、M104、NGC4565、中央は、NGC891、NGC4631、NGC3628、下は、NGC5746、NGC5907、NGC4217のそれぞれの銀河です。

　おそらく、これらで最も知られているのが、より図形的に魅力的なソンブレロ銀河のM104（NGC4594）でしょう。

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項目	銀河
主題	楕円、渦状