تكون وتطور المجرات داخل هالات المادة المظلمة المتداخلة*

نبني نماذج شبه تحليلية لتكوين المجرات في إطار سيناريو تكتل هرمي لتكوين الهياكل في الكون. نستخدم خوارزمية كاوفمان وايت لتوليد مجموعات من تاريخ الاندماج للهالات الحالية من المادة المظلمة التي تتراوح فيها السرعات الدائرية بشكل واسع. يُفترض أن تتشكل مجرة من الغاز الذي يبرد ويتحول إلى نجوم في مركز هالة حتى تندمج تلك الهالة مع جسم أكثر ضخامة. في هذا الوقت، تفقد المجرة مصدر الغاز الجديد وتصبح جسمًا غير مهيمن ضمن مجموعة أو تجمع أكبر. وبالتالي، تمكننا طرقنا من 'النظر داخل' الهالات الحالية من المادة المظلمة والتحقيق في تكوين وتطور واندماج المجرات التي تحتويها. نبدأ بالتحقيق في خصائص الهالات التي Vc = 220 كم/ث، ونستخدم الخصائص الملحوظة لنظام درب التبانة لدينا لضبط المعلمات الحرة التي تنظم تكوين النجوم، والرد الهيدروديناميكي من المستعرات العظمى وتحويل الأقراص إلى كرويات بسبب الاندماجات. ثم نوضح أن نفس المعلمات تؤدي إلى توافق جيد بين خصائص المجرات في هالة Vc = 1000 كم/ث والبيانات المراقبة عن تجمع مجرات العذراء. يعيد هذا النموذج تمثيل الاتجاهات الملحوظة في اللمعان، واللون، ومحتوى الغاز، وشكل المجرات بشكل صحيح. عند الانتقال إلى دراسة خصائص مجموعة المجرات ككل، نبرز مشكلة تنشأ عند تطبيق هذا النموذج على كون المادة المظلمة البارد 'القياسي'. إذا تم ضبط نقطة الصفر لعلاقة تالي-فيشر بواسطة خصائص نظام درب التبانة لدينا، نجد أن المادة المظلمة القياسية تتنبأ بالكثير من الهالات وتؤدي إلى كثافة لمعان في النطاق ب لد(:Universe) هي مضاعف بـ 2 أعلى من اللازم. الحل الواضح الوحيد لهذه المشكلة هو افتراض أن العديد من الهالات تبقى غير قابلة للاكتشاف من المراقبة. نحسب أيضًا علاقة الكتلة الغازية - اللمعان للمجرات، وتغير شكل المجرة كدالة للمعان، وتاريخ تكوين النجوم وفقًا للبيئة، ودالة لمعان المجرات الحقل، وتوقعات لعد المجرات الضعيفة في النطاقات ب و ك. نستنتج أنه، على الرغم من أنه سيكون من السابق لأوانه محاولة ملاءمة كمية تفصيلية لنماذج كونية محددة، فإن التوافق النوعي بين البيانات والصورة العامة التي نقدمها مشجع جدًا بالفعل.