Galaxishalmazok

Csoportok (groups)	Halmazok (clusters)

< 50 galaxis	100 - 1000 galaxis

R ~ 1.5 Mpc	R ~ 6 Mpc

“ ~ 150 km/s	“ ~ 800 km/s

M ~ 1013 Mo	M ~ 1015 Mo

M/L ~ 250 Mo/Lo	M/L ~ 400 Mo/Lo

Halmazok csoportosításai:

- gazdag, v. szegény

- reguláris (gömbszimm.), v. irreguláris

Lokális Csoport (Local Group)

kb. 40 galaxis

d < 1 Mpc

3 spirál:

M31, M33, MW

4 elliptikus

a többi dE, Irr

A Tejútrsz. és az Andromeda-köd relatív mozgása

MW

M31

vM31

vM31 = -119 km/s

rM31 = 770 kpc

A Hubble-áramlásból:

vH = H0 rM31 = 56 km/s

A Tejútrsz. vonzása miatt:

Ebből:

Az M31 és a Tejútrsz. együttes luminozitása:

L Û 6 1010 Lo ==> M/L Û 45 Mo/Lo

Mivel a világító anyagra M/L ~ 3 Mo/Lo,

ezért a gravitáló tömeg 90 %-a sötét anyag!

Közeli galaxis csoportok

Sculptor-csoport

~ 1.8 Mpc

M81-csoport

~ 3.1 Mpc

Centaurus-csoport

~ 3.5 Mpc

M101-csoport

~ 7.7 Mpc

M81+M82

Leo I csoport

M95, M96, M105 + sok más galaxis

d ~ 12 Mpc

Virgo-halmaz

kb. 250 nagy, 2000 törpe galaxis

D ~ 17 Mpc	R ~ 3 Mpc

középpont: M87

Röntgen-mérésekből:

az intergalaktikus teret forró röntgensugárzó

plazma tölti ki M ~ 1010 Mo, T ~ 107 K

A röntgenspektrumokból ismert T(r) és ’(r)

Hidrosztatikai egyensúly:

Állapotegyenlet:

A tömegeloszlásra adódik:

Eredmény:

Mr

r

Mtot = 3 1013 Mo

M / L = 750 Mo/Lo

a halmaz tömegének 99 %-a sötét anyag!

Coma - halmaz

kb. 10 000 galaxis

D ~ 90 Mpc

R ~ 6 Mpc

A halmaztagok mozgásából megkapható az össztömeg

Viriáltétel:

Ha minden csillag m tömegű:

Adódik:

Ebből:

A Coma-halmazra: “r ~ 977 km/s (Zwicky, 1933)

ebből Mvirial = 3 1015 Mo

L ~ 5 1012 Lo ==> M/L = 660 Mo/Lo

Tehát a Coma-halmaz is jórész sötét anyagból áll!

A Coma-halmazt is röntgensugárzó gáz tölti ki

A sugárzás forrása: forró plazma töltött részecskéi

fékezési sugárzás egységnyi térfogatból:

a teljes röntgen-luminozitás:

a röntgenspektrumból: T = 8 107 K

a mért röntgenluminozitás: Lx = 5 1044 erg/s

ezekből ne ~ 10-4 1/cm3 adódik.

A gáz teljes tömege: MH ~ R3 ne MH ~ 3 1014 Mo

tehát a halmazon belüli intergalaktikus gáz kb.

10 %-a a teljes tömegnek.

Sunyaev-Zeldovich effektus

Galaxishalmazok intergalaktikus anyaga kölcsönhat

a háttérsugárás fotonjaival

- a CBR fotonok szóródnak a szabad elektronokon

(inverz Compton-effektus)

- nagy energiájú (röntgen-) fotonokká válnak

==> CBR spektrum eltolódik a rövidebb

hullámhosszak felé

A szóródás vsz-e:

ne megbecsülhető a röntgensugárzás spektrumából:

T.f.h. Rc sugarú, D távolságú gömbben

ne egyenletes ==>

A röntgensugárzó gömb

látszó szögátmérője:

A mért röntgenfluxus:

Ezekből:

Lokális Szuperhalmaz

a Virgo-halmaztól kb. 20 Mpc-en belül

Pekuliáris mozgások:

- Virgo felé:

168 ± 50 km/s

- Centaurus áramlás:

6000 km/s

ennek oka:

Great Attractor

(5 1016 Mo)

l = 309° b = 18°

Great Attractor (Nagy Vonzó)

Galaxiskinematika

sebességek eloszlása

számított tömegeloszlás

Great Attractor

Nagyléptékű struktúrák

- Nagy Fal (Great Wall)

Nagyléptékű struktúrák

- űrök (voids) ~ 100 Mpc átmérő

Gravitációs lencsék

DSL

DL

‚1

‚2

„

rE

M

Einstein-sugár

Einstein-szög:

Ha az objektum ‘ távolságra van a lencsétől:

---> erős lencsézés (strong lensing)

---> gyenge lencsézés (weak lensing)

Gravitációs lencsék galaxishalmazokban

A lencse hatása az objektum fényességére

DSL

DL

‚

M

‘

x

DS = DSL + DL

Az Einstein-sugár képletéből:

Ennek megoldása:

Az intenzitás-növekedés a látszó felület növekedésével

lesz arányos!

A forrás látszó területe:

A képek területe:

A relatív területnövekedés:

A teljes intenzitásnövekedés a két tag összege:

Gravitációs időkésés (time delay)

Alkalmazás: QSO 0957+561 kettős kvazár

A: 5.2", B: 1.03" dtAB = 420 nap

Ebből:

A lencséző tömeg ismeretében az Einstein-szög:

Ebből:

Tudjuk:

A Hubble-állandóra adódik:

Jozsef Vinko

2005-03-31T13:42:11