Astronomija be teleskopo - tamsiai per objektyvą

Pin
Send
Share
Send

Didžiulės galaktikos sankaupos, kurios orientuojasi maždaug plokštumoje, nukreiptoje į Žemę, gali generuoti stiprų gravitacinį lęšį. Tačiau atlikus keletą tokių klasterių tyrimų buvo padaryta išvada, kad šie klasteriai linkę per daug sklaidyti objektyvus - bent jau daugiau, nei prognozuojama atsižvelgiant į jų numatomą masę.

Pruma facie atrodo (trūksta kai kurių tyrinėtojų, dirbančių šioje srityje) kaip „per didelės koncentracijos problema“. Užuot tiesiog žaisdami tamsiosios medžiagos kortą, tyrėjai siekia išsamesnių stebėjimų, jei tik pašalins kitas galimas priežastis.

„Sunyaev-Zel'dovich“ (SZ) efektas yra naujas būdas nuskaityti dangų masyviems objektams, pavyzdžiui, galaktikų klasteriams, kurie iškreipia kosminį mikrobangų foną (CMB) atvirkštiniu komptonų išsklaidymu - ten, kur sąveikauja fotonai (šiuo atveju - CMB fotonai). turinčius labai energiją turinčius elektronus, kurie susidūrimo metu suteikia energiją fotonams, protonus nukreipdami į trumpesnį bangos ilgį.

SZ efektas iš esmės nepriklauso nuo raudonojo poslinkio - kadangi jūs pradedate nuo nuosekliausiai raudonos spalvos poslinkios šviesos visatoje ir ieškote vienkartinio įvykio, kuris tą patį įspūdį paveiktų tą šviesą, nesvarbu, ar tai vyksta arti, ar toli toli. Taigi, naudodami CMB bangos ilgiui jautrią įrangą, galite nuskaityti visą dangų - aptikti tiek artimus objektus, kurie gali būti tiesiogiai matomi optiniuose, tiek labai tolimus objektus, kurie galėjo būti raudonai perkelti į radijo spektrą.

SZ efektas sukelia CMB iškraipymus maždaug vienos tūkstantosios dalies Kelvino vertės atžvilgiu, o efektui pasiekti reikalingos tikrai didžiulės struktūros - vienos galaktikos nepakanka, kad būtų sukurtas SZ poveikis. Bet kai jis veikia - SZ efektas siūlo metodą galaktikos sankaupos masei išmatuoti - ir tai daro visai kitaip nei gravitacinis lęšis.

Manoma, kad SZ efektą tarpininkauja elektronai, esantys tarpsluoksnio terpėje. Tai reiškia, kad SZ efektas yra tik baryoninės medžiagos rezultatas, nes tai yra atvirkštinio Komptono efekto pasekmė. Tačiau gravitacinis lęšis yra erdvės laiko deformacijos rezultatas, kurį iš dalies lemia ne tik baryoninė medžiaga, bet ir tamsi (t. Y. Ne baryoninė) medžiaga.

Gralla ir kt. Panaudojo „Sunyaev-Zel’dovich“ masyvą, aštuonių 3,5 metrų radijo teleskopų rinkinį Kalifornijoje, kad apžiūrėtų 10 stipriai lęšių skleidžiančių galaktikų grupių. Jie nustatė nuoseklią tendenciją, kad kiekvieno gravitacinio lęšio Einšteino spindulys yra maždaug dvigubai didesnis už kiekvienos klasterio masės, tikėtinos pagal SZ poveikį, vertę.

Einšteino spindulys yra Einšteino žiedo dydžio matas, kuris būtų suformuotas, jei klasteris būtų tiksliai orientuotas plokštumoje, kuri yra tiksliai nukreipta į Žemę - ir kur esate, objektyvas ir tolimas šviesos šaltinis, kuris yra padidintas. visi tiesiai į akis. Stipriai lęšiškos galaktikos paprastai yra arti šios geometrijos, tačiau jų Einšteino žiedą ir spindulį (taigi ir jų masę) galima pakankamai lengvai nustatyti.

Gralla ir kt. Pažymi, kad tai dar nebaigta veikla, nes tai tik patvirtina per didelę koncentracijos problemą, nustatytą kitose apklausose. Jie siūlo vieną variantą, kad tarpsluoksnių terpės kiekis gali būti mažesnis nei tikėtasi - tai reiškia, kad SZ efektas nepakankamai įvertina tikrąją klasterio masę.

Jei tai taip pat yra tamsiosios medžiagos efektas, šiose klasteriuose būtų daugiau tamsiosios medžiagos, nei prognozuoja dabartinis „standartinis kosmologijos modelis“ („Lambda-Cold Dark Matter“). Atrodo, kad tyrėjai ketina atlikti tolesnius stebėjimus prieš jiems išvykstant.

Papildoma literatūra: Gralla ir kt. Sunyajevo Zel’dovičiaus stiprių lęšių galaktikų klasterių efektų stebėjimai: per didelės koncentracijos problemos tyrimas.

Ir kaip tik susidomėjimą, Einšteino laiškas apie objektyvus ir žiedus: Einšteinas, A (1936) objektyvo tipo žvaigždės veiksmas atsižvelgiant į šviesos nuokrypį gravitaciniame lauke. Mokslas 84 (2188): 506–507.

Pin
Send
Share
Send