Apa (sebenarnya) "radius setengah cahaya yang diproyeksikan" dari Galaksi hampir semuanya gelap ini?

Berita terbaru tentang Ultra Diffuse Galaxy (UDG) Dragonfly 44 adalah contoh luar biasa dari apa yang bisa disebut pemikiran 'mengamati berbeda'. Teleskop capung dicatat bukan untuk ukuran bukaan kolektifnya, tetapi karena tidak adanya efek difraksi cermin sekunder dan kekasaran permukaan yang membatasi kontras objek redup dalam teleskop konvensional ketika sumber yang lebih terang ada di dekatnya. Lihat di sini dan di sini dan di sini .

di atas: gambar teleskop array Dragonfly bias dari sini . Gambar: P. Van Dokkum; R. Abraham; J. Brodie

di atas: Galaksi ultradiffuse Dragonfly 44 dari sini . "Capung 44 sangat redup untuk massanya dan hampir seluruhnya terdiri dari materi gelap. (Pieter van Dokkum, Roberto Abraham, Observatorium Gemini / AURA)"

Setelah diidentifikasi, kecepatan radial bintang-bintang di Dragonfly 44 diukur menggunakan DEIMOS pada teleskop Keck II, untuk menentukan nilai massa untuk galaksi redup yang sangat difus.

Saya mulai membaca artikel ArXiv tetapi cepat macet di abstrak. Hasil yang sangat menarik adalah bahwa luminositas dan oleh karena itu jumlah total bintang jauh lebih kecil dari apa yang diharapkan dari massa yang diperoleh dari pengukuran kecepatan radial, menunjukkan bahwa ia hampir seluruhnya terbuat dari materi gelap . Saya ingin melihat apakah saya bisa memahami bagaimana massa dihitung, tetapi saya terjebak pada frasa yang diproyeksikan radius setengah cahaya .

Bisakah seseorang menjelaskan bagaimana perhitungan ini dilakukan, dan apa arti ungkapan itu?

Baru-baru ini populasi yang besar, kecerahan permukaan sangat rendah, galaksi spheroidal diidentifikasi dalam cluster Koma. Kelangsungan hidup yang tampak dari Galaksi-galaksi Ultra Diffuse ini (UDGs) dalam kelompok kaya menunjukkan bahwa mereka memiliki massa yang sangat tinggi. Di sini kami menyajikan kinematika bintang dari Dragonfly 44, salah satu UDG Coma terbesar, menggunakan integrasi 33,5 jam dengan DEIMOS pada teleskop Keck II. Kami menemukan dispersi kecepatan 47 km / s, yang menyiratkan massa dinamis M_dyn = 0,7x10 ^ 10 M_sun dalam radius setengah cahaya yang diproyeksikan kembali ( penekanan saya) dari r_1 / 2 = 4,6 kpc. Rasio massa terhadap cahaya adalah M / L = 48 M_sun / L_sun, dan fraksi materi gelap adalah 98 persen dalam radius setengah cahaya. Tingginya massa Capung 44 disertai oleh populasi gugus bola besar. Dari pencitraan Gemini mendalam diambil dalam 0,4 "melihat kami menyimpulkan bahwa Dragonfly 44 memiliki 94 cluster globular, mirip dengan jumlah galaksi lain dalam rentang massa ini. Hasil kami menambah bukti baru-baru ini bahwa banyak UDG adalah galaksi" gagal ", dengan ukuran , konten materi gelap, dan sistem kluster globular objek yang jauh lebih bercahaya. Kami memperkirakan total massa halo gelap Dragonfly 44 dengan membandingkan jumlah materi gelap dalam r = 4,6 kpc dengan profil massa terlampir dari lingkaran cahaya NFW. total massa ~ 10 ^ 12 M_sun, mirip dengan massa Bima Sakti.

Jari-jari setengah cahaya adalah jari-jari dari mana setengah luminositas muncul.

"Diproyeksikan" berarti bahwa pengarangnya harus memasang beberapa model pada distribusi cahaya 2D, yang kemudian dapat secara matematik didekripsi untuk memberi mereka model 3D untuk luminositas sebagai fungsi jari-jari, yang kemudian dapat mereka integrasikan untuk memberikan angka untuk radius setengah cahaya.

Pada bagian 3, penulis menjelaskan bahwa mereka telah melakukan ini dengan memasang "profil Sersic" ke distribusi kecerahan permukaan https://en.m.wikipedia.org/wiki/Sersic_profile Profil Sersic sebenarnya memiliki radius setengah cahaya 2D seperti salah satu parameternya. Tetapi jika Anda membayangkan melihat melalui bola bintang, pengukuran 2D dari jari-jari setengah cahaya ini adalah perkiraan yang lebih rendah dari jari-jari setengah cahaya 3D yang sebenarnya, karena profil kecerahan permukaan lebih tajam daripada distribusi kepadatan bintang 3D yang memproduksinya.

Penulis tampaknya kira-kira benar (memproyeksikan) ini dengan mengalikan jari-jari setengah cahaya dengan 4/3. Mereka juga melakukan koreksi kecil untuk non-sphericity galaksi.

Faktor deprojection tergantung (sedikit) pada indeks dari profil Sersic dan perlu ditemukan dengan melakukan integral numerik. Rinciannya dapat ditemukan di lampiran Wolf et al. (2010. http://arxiv.org/abs/0908.2995 ), yang juga memberikan ekspresi untuk secara langsung memperkirakan massa dari radius setengah cahaya yang diproyeksikan dan dispersi kecepatan garis pandang.$n$

Jari-jari setengah cahaya adalah jari-jari (bola) dari mana setengah daya elektromagnetik dipancarkan. Bila tidak memenuhi syarat itu harus berarti kekuatan di seluruh spektrum elektromagnetik, tetapi juga dapat dibatasi untuk mencakup rentang panjang gelombang tertentu. "Diproyeksikan" memiliki makna langsung ketika mempertimbangkan galaksi spiral biasa. Jika Anda melihat edge-on akan ada lebih banyak bintang dalam radius yang dilihat oleh Anda daripada jika Anda melihat sepanjang sumbu rotasi galaksi. Diproyeksikan ke sini berarti menghitung apa yang akan ditemukan jika Anda mencari di sepanjang poros galaksi. Untuk galaksi spiral, jari-jari ini hampir identik dengan jari-jari pada bidang galaksi.
Untuk bentuk lain, deprojection berarti bekerja kembali ke distribusi 3D bintang-bintang berdasarkan pada kombinasi data yang diukur dan model galaksi yang Anda amati. (Menurut pendapat saya, istilah dekonvolusi mungkin kurang membingungkan ketika berhadapan dengan galaksi 3D berbentuk bulat, tetapi herotri adalah seperti itu ...)