Números vazios da Boötes, 2016

Como leitor de ciências gerais (daí a Wikipedia!), A informação mais recente que tenho é que 60 galáxias "foram encontradas e contadas" dentro do vazio de Boötes , em 1997.

(1) Qual é a contagem mais recente de galáxias "conhecidas" dentro do vazio de Boötes?

O vazio de Boötes é uma bola de 250 milhões de anos-luz de diâmetro. (Digamos, 0,002 da largura do universo visível?) Parece - inacreditável - ele tem apenas 60 galáxias.

O valor "60" (ou algum novo número desde 1997), talvez eu esteja entendendo errado, ou seja incorretamente relatado, ou tenha um significado diferente? As galáxias são contadas em milhares ou dezenas de milhares, parece difícil acreditar em um espaço cosmológico, o número "60" surgiria.

Então, qual é (2) o pensamento de quantas galáxias existem no Boötes Void? Uma ordem de magnitude. É "cerca de 100" ou "cerca de um trilhão" ou o quê?

Em que você (3) cita normalmente a densidade da galáxia? Galáxias por Gpc ³ , ou?

Na verdade, estou tentando obter um (4) senso comparativo de densidade galáctica no vazio de Boötes em relação a outros lugares . Qual é a densidade da galáxia no vazio de Boötes, em comparação com o universo em geral, ou se é mais significativa em comparação com talvez superaglomerados, paredes ou?

É "um décimo da densidade"? Um milionésimo? Uma metade? Quão vazio é esse otário?

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Mais longe...

BruceS abaixo indicou que, de fato, as galáxias "60" estão de qualquer maneira apenas em um pequeno tubo que aparentemente corta o Vazio de Boötes.

Isso significa que, incrivelmente, o corpo principal atual do Boötes Void - deixando de lado esse tubo - está literalmente vazio, sem galáxias ?

Isso parece totalmente incrível. Sinto que realmente precisamos de um astrônomo com contagem de galáxias para esclarecer a natureza do Boötes Void.

Uma pesquisa ADS em artigos astronômicos referendados, incluindo as palavras "Boötes Void" no título, retorna apenas dois artigos neste milênio, em 2001 e 2002, e mesmo esses não relatam novos dados, mas usam dados desde o início dos anos 90. Não consigo encontrar nenhuma referência mais recente para a densidade numérica das galáxias no Boötes Void em particular, mas um valor típico é aproximadamente um décimo da densidade numérica média no Universo.

Abordagem teórica

Eu respondi anteriormente à pergunta semelhante sobre o número de galáxias em uma densidade excessiva . Esta resposta é baseada em um ajuste analítico para simulações (calibradas por observação) da formação de halos da galáxia, fornecendo a chamada função de massa de halo , ou seja, o número de halos de galáxia por massa de halo. O número total de galáxias em um volume V pode ser expresso como N g a l = n g a l × V × δ , onde n g a $N_\mathrm{gal}$$V$

$$N_\mathrm{gal} = n_\mathrm{gal} \times V \times \delta,$$ $n_\mathrm{gal}$é a densidade numérica média das galáxias no universo e é a densidade relativa do volume. Como escrevi na outra resposta, n g a l é um número que o impele a definir um limiar mais baixo do tamanho da galáxia. A razão é que, quanto mais baixo você vai, mais existem e não há um limite formal para a quantidade de estrelas que você precisa antes de chamá-la de galáxia. Mas, como na outra resposta, para o bem dessa discussão, podemos usar galáxias do tamanho de pequenas nuvens de Magalhães como o mínimo mais baixo. Nesse caso, com δ ∼ 0,1 e V ∼ 236 $\delta$$n_\mathrm{gal}$$\delta\sim0.1$ , o número total se torna N g de l , B Ö o t e s =$V\sim236,\!000\,\mathrm{Mpc}^3$ $$N_\mathrm{gal,Böotes} = 0.17\,\mathrm{Mpc}^{-3} \, \times \, 236,\!000\,\mathrm{Mpc}^3 \, \times \, 0.1 \, \simeq \, 4000\,\mathrm{galaxies}.$$ Unidades de densidade numérica da galáxia

A maneira como escrevo este resultado também responde à sua pergunta 3: As densidades numéricas da galáxia quase sempre são escritas em . No trabalho teórico / numérico, você verá frequentemente o fator na frente da unidade. Esta é simplesmente a constante do Hubble dividida por 100 (ou seja, para ) , permitindo que as pessoas para comparar os resultados com mais facilidade, sem saber o valor exato de .$\mathrm{Mpc}^{-3}$$h^3$$h=0.7$ H $H_0 = 70\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}\,\mathrm{Mpc}^{-1}$$H_0$

Abordagem observacional

$m_\mathrm{lim}$$m_\mathrm{lim} \sim 20$$m=20$

$\mu\sim37$

$$M_\mathrm{lim} = m_\mathrm{lim} - \mu \simeq -17,$$

$\Phi$$M=-17$$10^{-2.5}\sim0.003\,\mathrm{Mpc}^{-3}\,\mathrm{mag}^{-1}$

$M=-17$$M=-17$$0.004\,\mathrm{Mpc}^{-3}$$V$$\delta$$N_\mathrm{gal,Böotes} \simeq 100$

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Para concluir, o número 60 parece estar de acordo com o que é esperado observacionalmente, mas teoricamente esperamos que haja muito mais galáxias (embora sejam muito pequenas).

Localização das galáxias

Eles detectaram que as galáxias parecem estar em um "tubo" que se estende através do vazio. Em geral, as galáxias e o campo de massa subjacente da matéria escura tendem a não ser distribuídos uniformemente, mas a formar nós, folhas e filamentos, separados por vazios. Meu palpite é que esse "tubo" é um filamento. Fora deste filamento, o vazio é mais vazio, mas não completamente vazio. Ainda haverá galáxias, embora poucas e pequenas.

Primeiro, observe que a distribuição de galáxias no universo não é uniforme. Não apenas eles estão localizados principalmente ao longo de filamentos ou paredes, mas também a densidade entre eles varia.

Até agora, 60 galáxias (até 2013 http://asd.gsfc.nasa.gov/blueshift/index.php/2013/07/30/jasons-blog-next-stop-voids/ ) foram descobertas no Boötes Void e todos esses são encontrados em forma de tubo que atravessa o vazio. Se quisermos usar uma estimativa aproximada de 1 galáxia a cada 10 milhões de anos-luz (quatro vezes mais que Andrômeda), deve haver aproximadamente 2.000 galáxias no Vazio de Boötes. Portanto, uma boa estimativa de magnitude seria que a densidade da galáxia é cerca de 3% da de uma região "típica".