Slupkové galaxie a modifikovaná Newtonova dynamika
| Název práce v češtině: | Slupkové galaxie a modifikovaná Newtonova dynamika |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Shell Galaxies and Modified Newtonian Dynamics |
| Klíčová slova: | slupkové galaxie, MOND, vývoj galaxií, temná hmota, dynamika hvězd |
| Klíčová slova anglicky: | shell galaxies, MOND, galaxy evolution, dark matter, stellar dynamics |
| Akademický rok vypsání: | 2010/2011 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Astronomický ústav UK (32-AUUK) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Bruno Jungwiert, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 26.02.2010 |
| Datum zadání: | 14.04.2011 |
| Datum a čas obhajoby: | 09.05.2011 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 15.04.2011 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 30.04.2011 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 09.05.2011 |
| Oponenti: | RNDr. Adam Růžička, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| Hvězdné slupky ("shells") - kinematické hustotní vlny - vznikají v důsledku destruktivní srážky galaxií (Quinn 1984, Hernquist & Quinn 1988).
V případě dvou eliptických galaxií nestejných hmotností (obří a trpasličí eliptická galaxie) a s téměř radiální vzájemnou drahou vzniká pravidelná slupková struktura (tzv. slupkové galaxie typu 1), přičemž počet a rozložení slupek závisí na gravitačním poli obří galaxie. Polohy slupek lze tedy v principu využít jako nástroj k diagnostice tvaru galaktického potenciálu. Hernquist & Quinn (1987a) ukázali, že rozložení slupek v obří eliptické galaxii NGC 3923 implikuje existenci hala temné hmoty s hmotností 20-60 krát větší, než je hmotnost svítivé složky galaxie. Zároveň (Hernquist & Quinn 1987b) vyslovili tvrzení, podložené výpočty, že galaktocentrické vzdálenosti slupek jsou nekompatibilní s tehdy čerstvě formulovanou modifikovanou Newtonovou dynamikou (MOND; Milgrom 1983a,b,c; Bekenstein & Milgrom 1984). Jejich závěr byl následně kritizován Milgromem (1988) jako nesprávný, nicméně podrobnější výpočty a simulace vzniku slupek v rámci MOND od té doby nebyly provedeny. Cílem diplomové práce je - v souvislosti s nedávným oživením zájmu o MOND, která překvapivě dává velmi dobré předpovědi pro řadu pozorování galaktických systémů - provést vylepšené simulace vzniku slupkových galaxi v rámci MOND a ukázat, zda pozorovaná rozložení slupek skutečně MOND vylučují. Práce předpokládá následující kroky: a) rešerše literatury; b) seznámení se s N-částicovým kódem pro simulace slupkových galaxií v rámci klasické Newtonovy dynamiky (Jungwiert 2006, Ebrová 2007); c) adaptace tohoto kódu na MOND s přihlédnutím k článku Milgrom (1988)a k aktualizované formulaci MOND; d) provedení simulací radiální srážky obří a trpasličí eliptické galaxie v rámci MOND a porovnání výsledku s pozorovaným rozložením slupek v galaxii NGC 3923; e) diskuse a závěry. |
| Seznam odborné literatury |
| A) učebnice:
Binney J., Merrifield M., 1998, Galactic Astronomy, Princeton University Press Binney J., Tremaine S., 2008, Galactic Dynamics, Princeton University Press B) N-body simulations of shell galaxies, Ebrová, I., 2007, dilomová práce, MFF UK C) základní články o standardním modelu slupkových galaxií: 1. Quinn, P.J., 1984, ApJ 279, 596 2. Hernquist, L., & Quinn, P.J., 1988, ApJ 331, 682 3. Hernquist, L., & Quinn, P.J., 1989, ApJ 342, 1 D) slupkové galaxie a temná hmota 1. Dupraz, C., & Combes F., 1986, A&A 166, 53 2. Dupraz, C., & Combes F., 1987, A&A 185, L1-L4 3. Hernquist, L., & Quinn, P.J., 1987b, ApJ 312, 1 E) Modifikovaná Newtonova dynamika (MOND) - původní formulace MONDu 1. Milgrom, M., 1983, ApJ 270, 365 2. Milgrom, M., 1983, ApJ 270, 371 3. Milgrom, M., 1983, ApJ 270, 384 4. Bekenstein, J., & Milgrom, M., 1984, ApJ 286, 7 - přehledové články o MONDu z poslední doby 5. Milgrom, M., 2008arXiv0801.3133M 6. Milgrom, M., 2009arXiv0908.3842M F) MOND a slupkové galaxie 1. Hernquist, L., & Quinn, P.J., 1987b, ApJ 312, 17 2. Milgrom, M., 1988, ApJ, 332, 86 |