★★☆ Середній

🌌 Гало Темної Матерії

Дослідіть невидиму структуру галактик. Профіль гало NFW пояснює, чому криві обертання залишаються плоскими далеко від центру — свідчення існування темної матерії.

Маса гало M₂₀₀ (log M☉): 12.0 Концентрація c: 10 Частка зірок f★: 0.03

M₂₀₀: 10¹² M☉

rs: -

ρ₀: -

v_max: -

Частка ТМ на 15 кпк: -

Профіль NFW та криві обертання

Профіль Наваррo-Френка-Вайта (NFW) описує, як змінюється щільність темної матерії з радіусом у CDM симуляціях: ρ(r) = ρ₀ / [(r/r_s)(1 + r/r_s)²], де r_s = r₂₀₀/c — характерний радіус, c — параметр концентрації.

Enclosed mass: M(r) = 4π ρ₀ r_s³ [ln(1+r/r_s) − (r/r_s)/(1+r/r_s)], звідки кругова швидкість v_c(r) = √(GM(r)/r).

Ліва панель: 2D карта спроектованої щільності — яскравіше = вища щільність. Зоряний диск показаний як компактне центральне ядро. Права панель: криві обертання — зелена пунктирна — лише зірки (кеплерівське спадання), синя пунктирна — лише ТМ, білий суцільний — спостережувана сумарна.

Реальні галактики показують плоскі криві обертання далеко за зоряним диском — прямий доказ того, що темна матерія є домінуючою масовою компонентою зовнішнього гало.