Qual (na verdade) é o "raio de meia luz desprojetado" desta galáxia de quase matéria escura?

As recentes notícias do Ultra Diffuse Galaxy (UDG) Dragonfly 44 são um excelente exemplo do que poderia ser chamado de 'observar diferentes' pensamentos. O telescópio da libélula é conhecido não pelo tamanho de sua abertura coletiva, mas pela ausência dos efeitos de difração dos espelhos secundários e da rugosidade da superfície que limitam o contraste de objetos escuros nos telescópios convencionais quando fontes mais brilhantes estão próximas. Veja aqui e aqui e aqui .

acima: imagem de um telescópio de refração Dragonfly daqui . Imagem: P. Van Dokkum; R. Abraham; J. Brodie

acima: A galáxia ultradifusa Dragonfly 44 daqui . "A libélula 44 é muito fraca por sua massa e consiste quase inteiramente de matéria escura. (Pieter van Dokkum, Roberto Abraham, Observatório de Gêmeos / AURA)"

Uma vez identificadas, as velocidades radiais das estrelas no Dragonfly 44 foram medidas usando o DEIMOS no telescópio Keck II, a fim de determinar um valor para a massa da galáxia escura e ultra-difusa.

Comecei a ler o artigo do ArXiv, mas rapidamente fiquei atolado no resumo. O resultado muito empolgante é que a luminosidade e, portanto, o número total de estrelas são muito menores do que o que se esperaria da massa obtida nas medições da velocidade radial, sugerindo que ela é feita quase inteiramente de matéria escura . Queria ver se conseguia entender como a massa era calculada, mas fiquei presa à frase raio de meia luz desprojetado .

Alguém poderia apenas descrever como esse cálculo é feito e o que essa frase realmente significa?

Recentemente, uma população de galáxias esferoidais grandes e com brilho superficial muito baixo foi identificada no cluster Coma. A aparente sobrevivência dessas galáxias ultra-difusas (UDGs) em um aglomerado rico sugere que elas têm massas muito altas. Apresentamos aqui a cinemática estelar do Dragonfly 44, um dos maiores UDGs de Coma, usando uma integração de 33,5 horas com o DEIMOS no telescópio Keck II. Encontramos uma dispersão de velocidade de 47 km / s, o que implica uma massa dinâmica de M_dyn = 0,7x10 ^ 10 M_sun dentro de seu raio de meia luz desprojetado ( minha ênfase) de r_1 / 2 = 4,6 kpc. A relação massa / luz é M / L = 48 M_sun / L_sun, e a fração de matéria escura é de 98% no raio de meia luz. A alta massa de libélula 44 é acompanhada por uma grande população de aglomerados globulares. A partir de imagens profundas de Gêmeos obtidas em 0.4 ", concluímos que o Dragonfly 44 possui 94 aglomerados globulares, semelhantes às contagens de outras galáxias nessa faixa de massa. Nossos resultados aumentam outras evidências recentes de que muitos UDGs são galáxias" com falha ", com os tamanhos , conteúdo de matéria escura e sistemas de aglomerados globulares de objetos muito mais luminosos.Estimamos a massa total de halo escuro do Dragonfly 44 comparando a quantidade de matéria escura em r = 4,6 kpc com os perfis de massa fechados dos halos de NFW. massa total de ~ 10 ^ 12 M_sun, semelhante à massa da Via Láctea.

O raio da meia luz é o raio do qual surge a metade da luminosidade.

"Desprojetado" significa que os autores devem ter adaptado algum modelo à distribuição 2D de luz, que pode ser matematicamente desprojetada para fornecer a eles um modelo 3D de luminosidade em função do raio, que eles podem integrar para fornecer um número para o raio de meia luz.

Na seção 3, os autores explicam que eles fizeram isso ajustando um "perfil Sersic" à distribuição do brilho da superfície https://en.m.wikipedia.org/wiki/Sersic_profile O perfil Sersic, na verdade, tem o raio de meia luz 2D como um de seus parâmetros. Mas se você imaginar olhar através de uma bola de estrelas, essa medição 2D do raio da meia luz é uma subestimação do verdadeiro raio da meia luz 3D, porque o perfil de brilho da superfície é mais acentuado do que a distribuição de densidade estelar 3D que o produz.

Os autores parecem corrigir aproximadamente (desprojetar) isso multiplicando o raio da meia luz por 4/3. Eles também fazem uma pequena correção para a não esfericidade da galáxia.

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O raio da meia luz é o raio (esférico) do qual é irradiada metade da energia eletromagnética. Se não for qualificado, deve significar a potência em todo o espectro eletromagnético, mas também pode ser restringido para cobrir uma faixa específica de comprimentos de onda. "Desprojetado" tem um significado direto ao considerar uma galáxia espiral regular. Se você estiver vendo de frente, haverá mais estrelas dentro de um raio que você vê do que se estivesse olhando ao longo do eixo de rotação das galáxias. Desprojetado aqui significa calcular o que seria encontrado se você estivesse olhando ao longo do eixo da galáxia. Para uma galáxia espiral, esse raio é quase idêntico ao raio no plano da galáxia.
Para outras formas, desprojeção significa voltar à distribuição 3D das estrelas com base em uma combinação de dados medidos e em um modelo da galáxia que você está observando. (Na minha opinião, o termo desconvolvimento pode ser menos confuso quando se lida com galáxias 3D esféricas, mas a hisotria é o que é ...)