новости космоса
3626 32
26 марта 2021 14:57:23

Новый взгляд на барионную материю и гравитацию в космологическом масштабе

Согласно оценкам ученых, на темную материю и темную энергию вместе приходится 95 процентов от всего гравитационного материала Вселенной, в то время как на барионную, или «нормальную» материю приходятся лишь оставшиеся 5 процентов. Однако на протяжении десятилетий ученые не могут разыскать примерно половину от предполагаемого количества барионной материи. Теперь, используя новый метод, команда астрономов показала, что эта «недостающая» барионная материя наполняет пространство между галактиками в форме горячего газа низкой плотности. Этот же метод дает новый инструмент для подтверждения того, что гравитационное притяжение между галактиками согласуется с Общей теорией относительности.

Разрабатывая этот метод, исследователи анализировали сдвиги полос спектра к красному краю, обусловленные удалением галактик от нас. Во Вселенной свет приближающихся к нам объектов смещается к синему краю спектра, а удаляющихся от нас объектов – к красному краю.

Суть нового метода состоит в изучении красных смещений большого количества галактик без перевода их в единицы расстояния. В своей первой работе команда показывает, что такие карты чувствительны к гравитационному притяжению между галактиками в космологических масштабах. Во второй статье та же команда сравнивает эти карты с наблюдениями реликтового излучения Вселенной, создавая первую подробную карту распределения барионной материи в течение 90 процентов времени существования нашего мира.

«Большая часть обычной материи является невидимой для нас, поскольку она недостаточно горячая, чтобы излучать энергию. Однако, используя карты красного смещения галактик, мы нашли, что вся эта материя наполняет пространство между ними», - объясняет Жонас Чавес-Монтеро (Jonás Chaves-Montero), исследователь из Международного центра физики Доностии, Испания, и главный автор новой работы.

Наконец в своей третьей научной статье исследователи также использовали карты красного смещения галактик для изучения природы гравитации. «В отличие от предыдущих подходов, наш новый метод не базируется на переводе красных смещений в космические расстояния, а потому является устойчивым по отношению к шумам и «загрязнению» данных. Благодаря этому, мы можем констатировать с высокой достоверностью, что наши наблюдения согласуются с эйнштейновской теорией гравитации», - сказал Карлос Хернандес-Монтеагудо (Carlos Hernández-Monteagudo) из Канарского астрофизического института, который является первым автором этой третьей публикации команды.

Все три исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
Teddy84 · 26-03-2021

То есть по крайней мере половина барионки находится между галактиками. Отсюда вопрос о влиянии комптоновского рассеяния света с потерей энергии фотонов (покраснения). Есть ли разбегание галактик или это потеря энергии фотонов на межгалактической плазме? Температура фотонов "реликтового излучения" - это t времени рекомбинации или следствие взаимодействия с межзвездной плазмой. Ведь кроме потери фотонами энергии на электронах (покраснение) есть обратный комптоновскому эффект Сюнявина- Зельдовича. То есть фотоны на протяжении миллиардов лет могут прийти в термодинамическое равновесие с межзвездной плазмой. Или какие-то детали комптоновского рассеяния, которые противоречат этим допущениям я упускаю?

2
Teddy84 · 26-03-2021

Более ранние оценки влияния эффекта Комптона на реликтовое излучение исходили из предположения об отсутствии барионки между галактиками. Поэтому им пренебрегали. Насколько изменились они теперь. Тут ведь надо посчитать. Мои оценки показывают, что эффект силен. Но, опять же, зависит от средней концентрации межгалактических барионки и, особенно, собственно свободных электронов.

3
Leonid3182 · 26-03-2021

Элементарно, Ватсон: половина барионки даст "..средней концентрации межгалактических барионки .0.25 шт/м^3 и, если вся она горячее 25000 грК, то и концентрация электронов такая же :-))

4
Bechmet103 · 26-03-2021

Барионка замерзла и пытается согреться

5
dengess1-6 · 26-03-2021

Как это фотон при столкновении с атомом станет краснее???
Он же просто перестанет существовать, отдав энергию атому. Или отразится от атома не потеряв энергию.
Если межгалактический газ задерживает фотоны, тогда он должен нагреваться. Но почему тогда мы его не видим? Потому что ооочень разрежен? Но если настолько разрежен, тогда так ли велико его влияние на свет от далёких галактик, чтобы иммитировать Допплера?

6
ostman53 · 26-03-2021

То, что межгалактический газ составляет бОльшую часть тёмной материи, и без этих деятелей давно ясно. И можно было бы обойтись без ритуального подтверждения эйнштейновской теорией гравитации. Где они увидели это подтверждение, только самим им известно. Тут главное больше тумана напустить, и тебе поверят.

7
Leonid3182 · 26-03-2021

dengess1, коллега Teddy ведёт речь о свободных зарядах (электронах) с которыми фотон взаимодействует без поглощения :-),

8
dengess1-6 · 26-03-2021

Фотоны становятся длинее из-за свободных электронов? Ускоряют электроны?

9
Timofey36 · 27-03-2021

> Во Вселенной свет приближающихся к нам объектов смещается к синему краю спектра
Это что ща новшество? Ну если бы пространство сжималось, а не растягивалось, то может быть. Но такого не наблюдается. Так о чём тогда речь?

10
3748 · 27-03-2021

К 8. dengess1 Не, имеется ввиду Рылеевское рассеяние. Из-за него цвет неба становится неприлично голубым. Но мне кажется есть способы отличить эффект Доплера от других.

11
JamesWebb84 · 27-03-2021

Первое предложение как обычно взбесило меня. Опять запутались и тёмную энергию смешали с обычной энергией и материей. "Тёмная энергия" - это всего лишь красивое название. Она не является энергией. Она является неизвестной причиной. В общую оценку количества материи она не входит. И вот эти вот "95% тёмной и 5% светлой энергии" - это чушь. Бессмысленный набор цифр.
А вот с Жонасом Чавесом-Монтерой я согласен. Конечно в межгалактическом пространстве есть газ. И даже очень сильно разреженный, в сравнении с галактическим газом, с своём объёме - это огромные количества материи. Расстояния между галактиками очень большие, по сравнению с размерами самих галактик. А учитывая всё это в объёме, объём галактик кажется ничтожным. Тут даже деление 50/50 может показаться слишком много для галактического вещества.
А ещё межгалактическое пространство пронизано разными видами излучений. А по известной формуле это тоже часть барионной материи. Только временно в другой форме. Там же и гравитационные волны, которые тоже, якобы, являются формой энергии. Что мне не понятно и поэтому не нравится, но если это так, то их там предостаточно. Галактики и галактические кластеры фонят в пространство этими ГВ.

12
TimOXa49 · 27-03-2021

А горячий газ не остывает в холодной космосе чтоли?

13
dengess1-6 · 27-03-2021

Конечно остывает, излучая ИК. Вот это ИК мы как бы должны были видеть.

14
JamesWebb84 · 27-03-2021

к.13 dengess1, это всё равно что пытаться рассмотреть свет горящей спички, расположенной за светящим в глаза 10 кВт-ным прожектором.

15
dengess1-6 · 27-03-2021

37 © "Но мне кажется есть способы отличить эффект Доплера от других."
- Если спектральный отпечаток какого-либо вещества смещается, то это наверняка признак смещения допплера, а не каких-то там дряхлых фотонов.

16
viktorchibis84 · 27-03-2021

Оригинальная статья на Физорг начинается с фразы:
«Присутствие ионизированного газа вокруг галактик, движущихся вместе с ними, оставляет след в микроволновом фоновом излучении (левая панель), который можно обнаружить, зная характер скоростей галактик, представленный картой флуктуаций их красного смещения (правая панель)».
В последней фразе «карта флуктуаций углового красного смещения галактик» (ARF) и есть суть нового метода поиска корреляций и верификации разнообразной космологической информации. Всего они проверили три корреляции-верификации (три статьи). Первая статья про корреляцию ARF с полем пекулярных скоростей (уровень корреляции 60%). Третья статья про корреляцию ARF со скоростью роста гравитационных структур во Вселенной (- здесь они якобы проверяют ОТО в пределах 2σ). И вторая статья как раз про «перепись барионов в поздней Вселенной». Здесь они проверяют корреляцию ARF с эффектом Сюняева-Зельдовича (kSZ) - локального смещения в голубую сторону фона реликтового излучения под действием встреч фотонов с энергичными электронами. Результат – «мы обнаруживаем значительную взаимную корреляцию ARF и эффекта kSZ на уровне 11 сигм». И далее – «Затем мы используем эти измерения, чтобы установить ограничения на местоположение, плотность и количество газа, вызывающего эффект kSZ, и обнаружили, что этот газ находится за пределами ореолов темной материи, имеет плотности в диапазоне от 10 до 250 раз выше среднего космического и составляет половину космического барионы. Взятые вместе, эти результаты показывают, что томография ARF-kSZ обеспечивает почти полную перепись межгалактического газа от z = 0 до 5». Чтение статей платное. В аннотациях картинки распределения найденного газа вокруг галактик (скоплений галактик) не приводятся. Про заполнение этим газом войдов ничего не говорится.
.
Teddy, где ещё будете искать 20% барионки (в 4 раза больше найденной)?

17
Teddy84 · 27-03-2021

viktorchibis, найденный ионизированный газ только в последние год-два. То есть это только начало. Метод измерений и сама модель межзвездной среды только начинает формироваться. В результате плотность среды резко пошла вверх. Глядишь, и 95% высосаной из пальцы темной материи-энергии будет заменена на нормальную неизвращенную материю. Соответственно, и вопрос о рассеянии фотонов на свободных электронах станет острее. Но все упирается в реальную концентрацию свободных электронов.

18
Teddy84 · 27-03-2021

Ну все в кучу свалили и Релеевское рассеяние и поглощение атомом и даже остывание типа печки. Нет, речь только об эффекте Комптона - столкновение фотона и электрона

А также обратном эффекте Сюняева-Зельдовича, когда быстрый электрон ударяет по фотону и он синеет - приобретает энергию.
То есть если свободных электронов во Вселенной много, то фотоны реликтового излучения активно меняют свою энергию в столкновениях с межгалактической плазмой. Поэтому получается, что никакие они не реликтовые и никакого красного смещения и разбегания галактик нет.

19
Teddy84 · 27-03-2021

viktorchibis, в статье речь об окологалактических слабых эффектах. Боязно им поперек батьки в пекло лезть. Я речь веду об дальних подступах к галактикам. Нам-то маргиналам никто поперек ничего не скажет.

20
Bechmet103 · 27-03-2021

Вау вселеная вращается взгляд делитанта

21
viktorchibis84 · 27-03-2021

Teddy, есть одна деталь – искать-то замену Темной материи надо внутри или в окрестностях галактик. Иначе ни скорости звезд, ни гравлинзирование, ни динамика скоплений галактик, не найдут своего объяснения. А там, уже всё перерыли на несколько рядов. Нет, придётся Вам мириться с Темной материей, которая, кстати, совершенно «нормальная» и состоит из тех же самых симплов, что и барионная материя.
.
А насчёт «маргиналов», я например ощущаю себя гораздо компетентнее некоторых авторов статей, и постоянно указываю им на их ошибки.

22
Bechmet103 · 27-03-2021

Нам проще у нас нет званий и зарплат можем нести пургу без последствий, ну вот нобелевку за нашу пургу не дадут!

23
Leonid3182 · 27-03-2021

Teddy, именно на обратный эффект я и намекал, выставив температуру свободных электронов :-))
С обратным эффектом приходим к состоянию равновесия свободных электронов и излучения и это равновесие получится далеко не 2.725 грК *-(
:-))

24
Bechmet103 · 27-03-2021

А повторю вопрос а фотоны при лобовом столкновении чо будет, по факту ничо, а дальше полная темнота а плотность фотонов кто померил это и есть тм и тэ

25
itatel109 · 27-03-2021

Интересно, кто нибудь подсчитал сколько нейтрино получилось с момента большого взрыва?

26
Teddy84 · 27-03-2021

Leonid3 "температура" фотонов вовсе не должна равняться температуре свободных электронов. Я уже приводил пример, когда в плазме температура электронов и атомов отличаются на порядки. Плазма это сильно неравновесная система. А весьма живучи архаичные представления о термодинамике.
Те же фотоны распределены по закону "черного тела" лишь в узком диапазоне частот. Так что никакого теплового равновесия нет и близко.
12apr.su/books/item/f00/s00/z0000048/pic/000260.jpg

27
Leonid3182 · 28-03-2021

"..никакого теплового равновесия нет и близко.." (с)Teddy
Прочитайте свой первый пост:
"..вопрос о влиянии комптоновского рассеяния света с потерей энергии фотонов (покраснения)…. есть обратный комптоновскому эффект Сюнявина- Зельдовича. То есть фотоны на протяжении миллиардов лет могут прийти в термодинамическое равновесие с межзвездной плазмой.."
:-))

28
Teddy84 · 28-03-2021

Тепловое (хаотическое) =/= термодинамическое (основанное на законах термодинамики).

29
Leonid3182 · 29-03-2021

" =/= " (с)Teddy
Так и не говорю о тепловом равновесии гр.К лишь более удобный способ, чем м/сек :-))

30
Teddy84 · 29-03-2021

Придется повторить ещё раз. Температура газа (атомов) в плазме ртутной лампочки 300 К, а температура электронов - 20 000 К, исходя из подробного рассмотрения термодинамики равновесия. В тепловой плазме - пламя свечи, например, температуры равны.

31
Leonid3182 · 29-03-2021

Teddy, тоже повторюсь про эффект Комптона и обратный ему:
Когда энергия электрона (m*v^2/2) меньше энергии фотона (h*f), то при их взаимодействии фотон теряет энергию (краснеет) обратный эффект: если энергия электрон БОЛЬШЕ энергии фотона, то уже электрон теряет энергию, а фотон увеличивает (синеет).
Имеем длину волны реликтового излучения 1.06 мм (1,9E-22 Дж). Чтобы отобрать последний нанометр длины волны от такого фотона, электрон должен иметь скорость менее 20 км/сек.
А чтобы остаться свободным и не быть захваченным ближайшим протоном (плазма) этлт электрон должен иметь скорость не менее 2000 ( две тысячи) км/сек.
Отсюда вывод -- межгалактическая плазма не может быть причиной столь значительного красного смещения реликтового излучения.
(Заметьте -- ни разочка не упомянул слово "температура)
:-))

32
LuxiFero89 · 29-03-2021

24. Тут намеднись умные дядьки на ускорители столкнули два фотона лоб в лоб, ко всеобщему удивлению родились два фотона и ажно W-бозон. И пока непонятно что с этим делать.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!