Qual è (in realtà) il "raggio di semi-luce deproiettato" di questa Galassia quasi completamente oscura?

La recente notizia di Ultra Diffuse Galaxy (UDG) Dragonfly 44 è un eccellente esempio di ciò che potrebbe essere definito "osservare diversi" pensieri. Il telescopio a libellula non è noto per le dimensioni della sua apertura collettiva, ma per l'assenza degli effetti diffrattivi degli specchi secondari e della rugosità superficiale che limitano il contrasto di oggetti deboli nei telescopi convenzionali quando nelle vicinanze sono presenti sorgenti più luminose. Vedi qui e qui e qui .

sopra: immagine di un telescopio a matrice di rifrazione della libellula da qui . Immagine: P. Van Dokkum; R. Abraham; J. Brodie

sopra: la galassia ultradiffusa di Dragonfly 44 da qui . "Dragonfly 44 è molto debole per la sua massa e consiste quasi interamente di materia oscura. (Pieter van Dokkum, Roberto Abraham, Gemini Observatory / AURA)"

Una volta identificate, le velocità radiali delle stelle in Dragonfly 44 sono state misurate usando DEIMOS sul telescopio Keck II, al fine di determinare un valore per la massa per la galassia fioca e ultra-diffusa.

Ho iniziato a leggere l' articolo di ArXiv ma mi sono impantanato rapidamente nell'abstract. Il risultato molto eccitante è che la luminosità e quindi il numero totale di stelle è molto più piccolo di quello che ci si aspetterebbe dalla massa ottenuta dalle misurazioni della velocità radiale, suggerendo che è fatto quasi interamente di materia oscura . Volevo vedere se potevo capire come è stata calcolata la massa, ma mi sono bloccato sulla frase del raggio di semaforo deproiettato .

Qualcuno potrebbe semplicemente delineare come viene fatto questo calcolo e cosa significa effettivamente quella frase?

Recentemente è stata identificata una popolazione di galassie sferoidali di grande luminosità superficiale molto bassa nel cluster di coma. L'apparente sopravvivenza di queste galassie ultra diffuse (UDG) in un ricco cluster suggerisce che hanno masse molto elevate. Qui presentiamo la cinematica stellare di Dragonfly 44, uno dei più grandi UDG Coma, usando un'integrazione di 33,5 ore con DEIMOS sul telescopio Keck II. Troviamo una dispersione di velocità di 47 km / s, che implica una massa dinamica di M_dyn = 0,7x10 ^ 10 M_sun all'interno del suo raggio di semi-luce deproiettato (la mia enfasi) di r_1 / 2 = 4.6 kpc. Il rapporto massa-luce è M / L = 48 M_sun / L_sun e la frazione di materia oscura è del 98 percento all'interno del raggio di mezza luce. L'elevata massa di Dragonfly 44 è accompagnata da una grande popolazione di ammassi globulari. Da una profonda immagine dei Gemelli presa in 0,4 "vedendo che deduciamo che Dragonfly 44 ha 94 ammassi globulari, simili ai conteggi di altre galassie in questa gamma di massa. I nostri risultati aggiungono ad altre prove recenti che molti UDG sono galassie" fallite ", con le dimensioni , contenuto di materia oscura e sistemi a grappolo globulare di oggetti molto più luminosi. Stimiamo la massa totale di alone scuro di Dragonfly 44 confrontando la quantità di materia oscura entro r = 4.6 kpc con i profili di massa chiusi degli aloni NFW. La massa racchiusa suggerisce un massa totale di ~ 10 ^ 12 M_sun, simile alla massa della Via Lattea.

Il raggio di mezza luce è il raggio da cui emerge metà della luminosità.

"Deprojected" significa che gli autori devono aver adattato un modello alla distribuzione 2D della luce, che può quindi essere deproiettata matematicamente per dare loro un modello 3D per la luminosità in funzione del raggio, che possono quindi integrare per fornire un numero per il raggio di mezza luce.

Nella sezione 3, gli autori spiegano di averlo fatto inserendo un "profilo Sersic" nella distribuzione della luminosità della superficie https://en.m.wikipedia.org/wiki/Sersic_profile Il profilo Sersic ha in realtà il raggio di mezza luce 2D come uno dei suoi parametri. Ma se immagini di guardare attraverso una palla di stelle, questa misurazione 2D del raggio di mezza luce è una sottovalutazione del vero raggio di mezza luce 3D, perché il profilo di luminosità della superficie è più acutamente raggiunto rispetto alla distribuzione di densità stellare 3D che lo produce.

Gli autori sembrano correggere (deproiettare) approssimativamente questo moltiplicando il raggio di mezza luce per 4/3. Fanno anche una piccola correzione per la non sfericità della galassia.

Il fattore di deproiezione dipende (leggermente) dall'indice del profilo Sersic e deve essere trovato facendo un integrale numerico. I dettagli sono disponibili nelle appendici di Wolf et al. (2010. http://arxiv.org/abs/0908.2995 ), che forniscono anche espressioni per stimare direttamente la massa dal raggio di mezza luce proiettato e la dispersione della velocità della linea di vista.$n$

Il raggio di mezza luce è il raggio (sferico) da cui viene irradiata metà della potenza elettromagnetica. Se non qualificato, dovrebbe significare la potenza nell'intero spettro elettromagnetico, ma può anche essere vincolato a coprire una gamma specifica di lunghezze d'onda. "Deprojected" ha un significato diretto quando si considera una galassia a spirale normale. Se stai osservando il bordo, ci saranno più stelle all'interno di un raggio viste da te che se guardassi lungo l'asse di rotazione delle galassie. Deproiettare qui significa calcolare cosa si troverebbe se si guardasse lungo l'asse della galassia. Per una galassia a spirale questo raggio è quasi identico al raggio nel piano della galassia.
Per altre forme, deproiezione significa tornare alla distribuzione 3D delle stelle sulla base di una combinazione di dati misurati e di un modello della galassia che si sta osservando. (Secondo me il termine deconvoluzione potrebbe essere meno confuso quando si ha a che fare con galassie 3D sferiche, ma l'isotismo è quello che è ...)