نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکده فیزیک، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران.

2 گروه فیزیک، دانشکده فیزیک شیمی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران.

چکیده

توزیع ماده متقارن کروی بر اثر گرانش خود می‌رمبد. هاله ماده تاریک کهکشان راه شیری با نمایه چگالی NFW در مقیاس زمانی 26 My می‌رمبد که این زمان در مقایسه با سن کهکشان بسیار کوچک است. اگر اثر فشاری که از معادله حالت پلی‌تروپ‌ پیروی می‌کند درنظر بگیریم مقیاس زمانی نوسانات کهکشان از مرتبه 2Gy بدست می‌آید.
برای یافتن فشار در مدل پیشنهادی، معادله نیوتن را در حالت تعادل هیدروستاتیک برای توزیع چگالی با نمایه NFW نوشته، نمودار ln⁡p بر حسب ln⁡ρ را رسم کرده و در فاصله 0 تا 10kpc رابطه فشار و چگالی جرم را p∝ρ^(9/8) تخمین زدیم. تابع θ_8 (x) که حل معادله Lane-Emden با شاخص n=8 است، بدست آوردیم و با تقریب چندجمله‌ای برای f(x)=〖θ_8(x)〗^8 برای x از 0 تا 1.2 به بیان تقریبی برای منحنی چرخش هاله کهکشان رسیدیم.
منحنی چرخش برای این مدل ساده که متشکل از برآمدگی کروی مرکزی، دیسک نمایی و هاله پلی‌تروپ با شاخص n=8 است، در فاصله 5kpc تا 25kpc درشکل 8 رسم شده است که در مقایسه با مشاهدات (Sofue, 2020) به طور تقریبی تطابق خوبی دارد. بر اساس این مدل، جرم کل کهکشان راه شیری درون کره ای به شعاع 25kpc مقدار 35×10^(11) برابر جرم خورشید تخمین زده می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Gravitational Collapse of the Galactic Dark Matter

نویسندگان [English]

  • Elham Farhadi 1
  • Ahmad Shariati 2

1 Department of Physics, Faculty of Physics, Al-Zahra University, Tehran, Iran.

2 Department of Physics, Faculty of Physics, Al-Zahra University, Tehran, Iran.

چکیده [English]

A spherically symmetric matter collapses under its own gravity. For
the Milky way, the time scale of collapse for a spherical halo with NFW
density is  26My which is very small compared to the age of the Milky
Way. The effect of a pressure, obeying a polytrope equation of state is
investigated. It is shown that for p~ρ^(9/8), the time scale would be of the
order of 1 Gy. It is also argued that such a polytrope, if considered to be
in equilibrium, could explain the rotation curve of the milky way.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Milky Way
  • Galaxy
  • Dark Matter
  • Gravitational Collapse
  • Polytrope

تحت نظارت وف ایرانی