←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →
Привилегированный участник пишет:

Красное смещение у неподвижной галактики (Часть 1)

Возникнет ли красное смещение у неподвижной галактики за счёт аккреции межгалактического газа, окончательно выяснить можно только расчётами. Хотя из предварительных соображений было ясно, что красное смещение возникнуть должно.

Предварительные соображения были такими. У галактики наибольшая яркость в центре, а к краю галактики она быстро спадает (рис.1)

Похожее изображение  Рис. 1

Из-за фона ночного неба края далёкой галактики могут стать невидимыми.  Причём, чем дальше будет галактика, тем большая часть её краёв станет невидимой. Для очень далёкой галактики может оказаться видным только центр.

Красное смещение определяют по спектру галактики. На рис.2 жирно показаны линии излучения от неподвижного водорода, а пунктиром эти же линии при красном смещении.

Картинки по запросу спектр водорода разные красные смещения  Рис. 2

По спектру нельзя понять, откуда он взят – от всей галактики, или только от центра. Поэтому по спектру нельзя определить что смещается – вся галактика целиком, или только газ, аккрецирующий на её неподвижное ядро.

Для проверки взяли галактику таких де размеров и массы, как наша галактика Млечный Путь. Но для облегчения расчётов были сделаны два упрощения:

Первое упрощение – не учитывалось влияние магнитного поля. Магнитное поле делает аккрецию несимметричной. У нас же предполагалась сферически симметрия аккреция (рис.3)

Похожее изображение    Рис. 3

 

Второе упрощение – форма галактики предполагалась сферической (рис.4)

Похожее изображение    Рис. 4

Сфероидальные галактики тоже встречаются, но реже, чем спиральные и эллиптические.

Распределение массы по объёму галактики было экспоненциальным в соответствии с установленными к настоящему времени закономерностями. При расчётах варьировались два параметра:
1) расстояние до галактики,
2) концентрация массы к центру галактики.

Расчёты показали, что во всех случаях спектр показывает красное смещение за счёт движения аккрецирующего газа. Для близких галактик на сплошном спектре от звёзд видны только тёмные линии поглощения (рис.5)

Картинки по запросу линии поглощения  Рис. 5

Поглощение излучения происходит в аккрецирующем газе за пределом галактики (аккреция начинается с расстояния ~ полтора радиуса звёздного диска).

При увеличении расстояния до галактики в спектре начинают появляться линии излучения  (рис.6)

Картинки по запросу Что такое красное смещение галактик топтунова  Рис. 6

 

Это происходит потому, что при падении к центру галактики газ сгущается и набирает скорость, которая с некоторого момента становится сравнимой со скоростью света. Из-за столкновений частиц аккрецирующего газа с газом галактики возникает излучение, называемое рекомбинационным. На некотором расстоянии от ядра мощность рекомбинационного излучения становится сравнимой с мощностью излучения звёзд. Появление светлых эмиссионных линий соответствует этому моменту. Эмиссионные линии бывают только у далёких галактик. При дальнейшем увеличении расстояния до галактики в её спектре преобладает только рекомбинационное излучение. В этом случае спектр может показать две серии линий излучения с разными красными смещениями. Для выбранной модели галактики два экстремума с близкими интенсивностями излучения  будут при следующих значениях параметров (в системе СГС):
расстояние до галактики r = 3·1027cм ,
масса галактики МГ=1045г,
радиус галактики  5·1021<RГ<1022cм.

 

 

Это интересно
0

Привилегированный участник 20.02.2018
Пожаловаться Просмотров: 610  
←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →


Комментарии 8

Для того чтобы писать комментарии, необходимо
Привилегированный участник 20.02.2018

Ввиду большой сложности более подробно о получении смещённых линий излучения в неподвижных галактиках здесь рассказать невозможно. Для заинтересованных могу выслать полный текст на е-мейл.

В части 2 это же самое попробую рассказать "на пальцах", вернее, на картинках.

21.02.2018

из Ваших сентенций о кр.смещении непонятно, куда предалагаете гравитационное-то

девать? на имейл это видимо слишком длинно и с отсілкой к Акимову - можно решить в пределах 2-3 тем толковых

Модератор группы 21.02.2018

фм, кто Вам не даёт размещать даже не 2 - 3, а 20 - 30 толковых тем?

Лично я буду только рад появлению новых авторов. Получите привилегию, без модерации. Вперёд?wink

22.02.2018

честно говоря я не знаю каким калачом можно заманить сюда теперь новых авторов

но намёк понял, группе пропасть не дадим (мы;)

20.02.2018

А что значит неподвижная галактика? По отношению к чему неподвижная?

Привилегированный участник 20.02.2018

 

Галактика неподвижная в том смысле, что не удаляется от Земли ни за счёт Большого взрыва, ни за счёт расширения Вселенной. В рассмотренном в данной теме примере были два пика излучения с красными смещениями z1= 2.5;  z2 = 2.09. Таким z1 и z2 соответствуют скорости удаления от Земли ~250000 и ~240000 км/с.

То есть  v1 ~ 0.85·c, v2 ~ 0.81·c. В то время как согласно астрономическим наблюдениям собственные скорости галактик по отношению друг к другу имеют порядок нескольких сотен км/с.

 

 

Привилегированный участник 20.02.2018

Уточню, а то опять не поймёте. Скорость удаления от Земли  ~250000 и ~240000 км/с нолучается такой, если её рассчитывать  по формулам теории относительности. Но в том то и дело, что z1= 2.5;  z2 = 2.09 получены при условии, что галактика от Земли не удаляется.

Поиск аргументов в подтвержение какой-либо теории может продолжаться бесконечно, в то время как для опровержения достаточно ОДНОГО аргумента.

Кроме линий излучения в спектрах галактик наблюдаются линии поглощения от совокупности звездного их населения. Эти линии показывают тоже самое красное смещение (зависящее от расстояния до галактики), что и эмиссионные линии, которые, кстати, могут возникать не только в ядрах галактик, но и в планетарных туманностях, остатках вспышек сверхновых, да и самих звёздах.