Dalekii kosmicheskii termometr
Dalekii kosmicheskii termometr
Kosmicheskoe mikrovolonovoe
(reliktovoe) izluchenie yavlyaetsya v nastoyashee
vremya samym luchshim pryamym dokazatel'stvom, chto
Vselennaya byla "goryachei" v dalekom proshlom
(koncepciya "Bol'shogo Vzryva",
vvedennaya G.A.Gamovym okolo poluveka
nazad). Deistvitel'no, sovremennye izmereniya reliktovogo fona (osobenno rezul'taty,
poluchennye nedavno s borta specializirovannogo ISZ COBE, podtverzhdayut ego chisto
plankovskii
(t.e. chernotel'nyi)
harakter spektra s temperaturoi
.
Odno iz fundamental'nyh sledstvii koncepcii
goryachei rasshiryayusheisya
Vselennoi sostoit v tom, chto temperatura
zapolnyayushego Vselennuyu izlucheniya dolzhna byt'
vyshe v proshlom, prichem zavisimost' nosit
lineinyi harakter ot velichiny 1+
, gde -- krasnoe smeshenie,
sootvetstvuyushee udalennoi epohe v proshlom. Hotya
nikakie pryamye izmereniya reliktovogo
fona ne mogut eto proverit', sushestvuet
izyashnyi sposob
kosvennogo opredeleniya temperatury reliktovogo
fona na bol'shih . Ideya prosta - nekotorye atomy
i molekuly, soderzhashiesya v
mezhzvezdnom i mezhgalakticheskom veshestve, mogut
vozbuzhdat'sya
reliktovymi fotonami
(napomnim, chto dlina volny reliktovyh
fotonov v maksimume spektra poryadka 1
mm i v odnom kubicheskom santimetre nahoditsya
okolo 1000 takih fotonov). Deistvitel'no,
opticheskie nablyudeniya linii poglosheniya molekul
mezhzvezdnogo ciana v napravlenii na
blizkie yarkie zvezdy,
sootvetstvuyushih opredelennym perehodam mezhdu
vrashatel'nymi urovnyami, vozbuzhdennymi
reliktovym izlucheniem, dayut temperaturu relikta
v prekrasnom
soglasii s rezul'tatmi pryamyh izmerenii. Odnako
dlya izucheniya vremennoi zavisimosti temperatury
nado brat' gorazdo bolee dalekie kosmicheskie
ob'ekty, naprimer kvazary. Izvestno,
chto na luche zreniya v napravlenii na kvazary
popadaet mnozhestvo oblakov holodnogo veshestva;
eto vidno po liniyam poglosheniya (tak
nazyvaemyi "laiman-al'fa les", t.k.
osnovnoi element oblakov -- vodorod,
a samye sil'nye linii
poglosheniya --
rezonansnye,
t.e. te, kotorye
svyazany s perehodami atomov v
osnovnoe sostoyanie).
No energiya vozbuzhdeniya
vodoroda slishkom velika po
sravneniyu s energiei reliktovyh
fotonov. Odnako uzhe davno bylo predlozheno
iskat' vozbuzhdennye reliktovym
izlucheniem sostoyaniya po urovnyam atomarnogo
ugloroda, tozhe ves'ma rasprostranennogo
elementa. Deistvitel'no, energiya tonkogo
rasshepleniya urovnei ugleroda sootvetstvuet
dline volny 0.61 mm, no dlya blizkih istochnikov
vozbuzhdenie reliktovymi fotonami sushestvenno
nizhe vozbuzhdeniya iz-za stolknovenii atomov
ugleroda s atomami vodoroda. No dlya ob'ektov s
krasnym smesheniem 
(pri etom maksimum spektra reliktovogo
izlucheniya budet vblizi 0.6 mm) vozbuzhdenie
reliktovym izlucheniem stanovitsya
rezonansnym i
dolzhno byt' ves'ma effektivno. Etot sposob
opredeleniya temperatury reliktovogo fona byl
predlozhen v 1968 g. amerikanskimi astrofizikami
Bakalom i Vol'fom (Bahcall, J.N., and Wolf, R.A., 1968, ApJ 152, 701) Slozhnost'
zaklyuchalas' v nablyudenii i bez togo melkoi linii poglosheniya atomarnogo ugleroda
na fone chrezvychaino slabyh dalekih kvazarov.
Eta zadacha byla nedavno uspeshno reshena,
ispol'zuya ogromnoe sostavnoe 10-m zerkalo teleskopa Kek na Gavaiskih ostrovah
(Songaila, A. et.al. 1994, Nature 371, 43). V
techenie 13 chasov nepreryvnoi ekspozicii
v spektre kvazara QSO 1331+170 s krasnym
smesheniem =1.776
byli obnaruzheny iskomye linii, sootvetsvuyushie
temperature vozbuzhdeniya
i 
K.
Dve linii s raznymi temperaturami, po-vidimomu,
otrazhayut dvizhenie razlichnyh oblakov vnutri
pogloshayushei oblasti. Teoreticheskoe
predskazanie dlya temperatury reliktovogo
izlucheniya na takom krasnom smeshenii
7.58K, chto nahoditsya v prekrasnom soglasii s
izmereniyami temperatury v odnom iz oblakov.
Odnako poskol'ku poka ne predstavlyaetsya
vozmozhnym otdelit' effekt vozbuzhdeniya
reliktovym izlucheniem ot lokal'nogo vozbuzhdeniya
(naprimer, stolknoveniyami s atomami vodoroda),
etot rezul'tat, strogo govorya, dolzhen
rassmatrivat'sya kak verhnii predel na
temperaturu reliktovogo fona v kvazare
1331+170
(Po materialam zhurnala Nature)
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
mezhzvezdnye molekuly - kvazary - krasnoe smeshenie - Rasshirenie Vselennoi - model' Bol'shogo Vzryva - vozbuzhdenie atomov - linii poglosheniya - teplovoi spektr - Reliktovoe izluchenie
Publikacii so slovami: mezhzvezdnye molekuly - kvazary - krasnoe smeshenie - Rasshirenie Vselennoi - model' Bol'shogo Vzryva - vozbuzhdenie atomov - linii poglosheniya - teplovoi spektr - Reliktovoe izluchenie | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
