Галактическим скоплениям помогли сохранить массу

Эффект Сюняева — Зельдовича, с помощью которого масса галактических скоплений недавно чуть было не подверглась радикальному сокращению, не вполне точно интерпретируется, утверждает новое исследование.

Аня фон дер Линден (Anja von der Linden), астрофизик из Стэнфодского университета (США), используя телескоп «Субару» и телескоп «Канада — Франция — Гавайи», пришла к выводу, что данные «Планка» о нехватке массы в галактических скоплениях могут быть результатом неверной интерпретации информации, полученной этой космической обсерваторией.

Вскоре после Большого взрыва квантовые по своей природе флуктуации в плотности материи привели к образованию неоднородностей при распределении материи по Вселенной. Сегодня мы наблюдаем эти неоднородности в виде галактических скоплений (в одном из которых мы и сами живём). В каждое из них входят сотни и тысячи галактик, удерживаемых вместе гравитацией.

Однако, сравнивая данные о флуктуациях в распределении материи в ранней Вселенной и современных скоплениях, учёные, использовавшие информацию «Планка» по анизотропии реликтового излучения, пришли к выводу, что кластеры удерживаются вместе сильнее, чем должны бы, исходя из картины, видимой в юной Вселенной. Получалось, что около 40% массы скоплений галактик, обеспечивающей их удерживание, мы почему-то не видим.

Г-жа фон дер Линден с помощью пары наземных телескопов исследовала 22 галактических скопления, за которыми в своё время следил «Планк», и выяснила, что средняя масса скопления равна примерно квадриллиону масс Солнца, или тысяче масс нашей Галактики. Это на 43% выше данных по «Планку» — и расхождение требует объяснений.

По мнению учёного, разница может свидетельствовать о том, что оценки «Планка» интерпретировались с учётом эффекта Сюняева — Зельдовича — стандартного метода определения параметров галактических скоплений в сегодняшней астрономии.

О чём речь? Когда реликтовое излучение проходит через галактические скопления, оно может столкнуться с электронами облаков горячего газа. При столкновении фотонов с электронами их энергия может вырасти. Само по себе такое изменение энергии фотона мало о чём говорит, но, проанализировав общее воздействие галактического скопления на прошедшее через него реликтовое излучение, можно вывести массу всех галактик скопления.

Слева — определение масс скоплений галактик по эффекту Сюняева — Зельдовича; справа — по слабому гравилинзированию.

Группа Ани фон дер Линден подошла к проблеме иначе: учёные использовали слабое гравитационное линзирование галактическими скоплениями, что гарантирует более надёжную оценку масс последних. В итоге, согласно подсчёту, никакого расхождения между картиной реликтового изучения и массами галактических скоплений нет, просто метод Сюняева — Зельдовича по каким-то причинам оказался не совсем точным. «Мы думаем, что никакой проблемы нет», — подтверждает астрофизик.

В то же время нельзя не отметить, что расчёты по эффекту Сюняева — Зельдовича используются не только для вычислений массы скоплений галактик, но и при определении их размеров и считаются сравнительно методически отработанными. Если между их данными и результатами более точного гравилинзирования существуют такие расхождения, речь может идти о том, что взаимодействие реликтового излучения с горячим газом галактик происходит не вполне так, как это представлялось науке до сих пор.

Препринт отчёта об исследовании можно найти здесь.
Подготовлено по материалам Nature News.
Источник: compulenta.computerra.ru

Метки , , . Закладка постоянная ссылка.

2 Responses to Галактическим скоплениям помогли сохранить массу

  1. guryan говорит:

    Понятие массы в современной физике является од-ним из ключевых фундаментальных понятий. В этой главе мы увидим, что фундамент этот построен из песка… Как нам говорит физика, вес тела определяется силой гравитационного притяжения к Земле. И вес этот будет зависеть от высоты, на которой расположено тело, почти в согласии с законом «всемирного» тяготения дедушки Ньютона.
    Поэтому тело сброшенное со стола всегда падает на пол, но никогда на потолок, потому что на полу сила притяжения больше чем на высоте стола. И ещё больше, чем на высоте потолка. Если бы силы притяжения были одинаковы, тело никуда бы не падало. В этом легко убедится, поло-жив мячик на горизонтальную поверхность.
    Он никуда не покатится, так как силы притяжения в любой точке горизонтальной плоскости – одинаковы. Но стоит лишь слегка наклонить плоскость, как на ней появятся участки с большей силой притяжения. Это участки, находящиеся ближе к поверхности земли.
    Возникнет разность уровней и, следовательно разность гравитационных потенциалов, под действием которой, мячик покатится в сторону наклона. И чем больше угол наклона, тем выше будет скорость движения.
    Сбросив граммовую дробинку и пудовую гирю со стола мы увидим, что они упадут одновременно, так как па-дать будут с одинаковой скоростью, не смотря на то, что гиря притягивается Землёй гораздо сильнее, чем дробинка. Не умея объяснить этот парадокс Ньютон и средневековые учёные придумали некую инерционную массу, которая по их мнению, как бы «сопротивляется» падению. И по результатам различных хитроумных экспериментов, у них эта инерционная масса практически, совпадает с гравитационной. То есть с весом.
    На самом деле, объяснение этого явления элементарно просто. На любые тела, даже если они находятся в состоянии свободного падения, действует земное притяжение, изменяющееся в зависимости от расстояния до тяготеющего тела. Именно под действием разности сил притяжения или разности гравитационных потенциалов на разных высотах они и падают с ускорением.
    Естественно, что их вес при свободном падении не ощущается, так как они не давят на опору или подвес, потому что этой опоры или нет, или она падает вместе с ними. Другими словами при свободном падении под действием гравитационных сил притяжения, тела’ веса не теряют. Это только иллюзия или имитация невесомости, как в оторвавшемся лифте.
    Любая сила в природе – это всегда результат действия разности гравитационных потенциалов, благодаря которой, тело, находящееся на поверхности Земли или любого тяготеющего тела, притягивается сильнее, чем тело, находящееся на некоторой высоте над ним. Поэтому масса тела на скорость (ускорение) падения не влияет.
    Подробнее на сайте.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *