|
Global Lithuanian Net: san-taka station: |
|
Liniuotės kosmose
Ši žvaigždė yra už X šviesmečių, o toji galaktika už Y mln. parsekų, o Visata užgimė prieš Z
mlrd. m. Kaip astronomai tai nustato? Astronomai visad ieškojo naujų matavimo būdų ir atrasdavo tikslesnių metodų. Atstumo matavimas
visąlaik buvo vienu iš sunkesnių klausimų. Erdvė tikrai yra milžiniška, mūsų smegenys negali apimti
kosmoso dydžio. Tačiau astronomai turi gana išmoningų technikų rinkinį atstumams kosmose matuoti.
Ir skirtingiems atstumams taikomi skirtingos technikos. Artimiems atstumams naudojama trigonometrija.
Taip pat jie naudojasi standartinių objektų šviesumu pagal kurį nustatomas atstumas iki jų. Tolimesniems atstumams panaudojamas erdvės plėtimasis.
Laimei, tie metodai persidengia, tad vienus galima panaudoti kitų patikrinimui. Tarkim, jie išmatuoja
žvaigždės padėtį vienu metų laiku, o vėliau po 6 mėn., kai Žemė jau yra kitoje Saulės pusėje. Per tą laiką žvaigždė nežymiai pasislinko danguje
tai vadinama paralaksu. Žinant Žemės orbitos dydį galima pagal nustatytą kampą paskaičiuoti atstumą.
Tačiau žvaigždė gali būti taip toli, kad nenustatysime pasislinkimo. Tačiau tokiu atveju astronomai
gali panaudoti cefeides1) tai žvaigždės, kurių ryškumas periodiškai kinta. Jei išmatuojamas cefeidės
pulsavimo periodas, galima paskaičiuoti jos tikrąjį ryškumą o taip ir atstumą iki jos. Cefeidės leidžia
paskaičiuoti atstumus iki artimiausių galaktikų. Toliau jau tenka pasinaudoti supernovomis tai nutinka
žvaigždėms su tam tikra mase iš čia ir paskaičiuoti tikrą jų ryškumą.
Dar didesniems atstumams panaudojama Hubble konstanta. Tai pasiekiama išmatuojant
raudonąjį poslinkį. O pačiame matų gale yra mikrobanginis spinduliavimas
kilęs netrukus po Didžiojo sprogimo. Ultravioletiniai tyrimai Dvinarių cefeidžių tyrimai
Klasikinės cefeidės geltonosios supermilžinės, evoliuciją baigę B-klasės žvaigždės, - yra vienos iš
pagrindinių standartinių žvakių, t.y. turi gerą (t.y., su mažomis paklaidomis) atstumų skalę (žr. apie
atstumų kosmose nustatymą). Atstumai iki jų paskaičiuojami pagal daugiaspalves periodiškumo-ryškumo
priklausomybes. Tačiau, priešingai nei tikėtasi, trigonometriniai cefeidžių paralaksai, paskaičiuoti
HIPPARCOS2) projekte, paliko atvirą klausimą apie galimas sistemines klaidas jų atstumų skalėje dėl
mažo netoliese esančių cefeidžių su patikimais paralaksais kiekio. Tad kai kurios grupės naudoja įvairius
minėtos priklausomybės variantus, pvz., vadinamąją ilgąją atstumų skalę.
Viena paralaksų netikslumo priežasčių yra nemažas cefeidžių
dvinarumo kiekis.
Žinomų spektrinių-dvinarių cefeidžių būdingi orbitiniai periodai yra šimtų ir tūkstančių dienų, o tipinis kampinis jų jų centrų
poslinkis šimtų parsekų atstumu yra lanko milisekundės. Į nenustatyto dvinarumo efektus, apdorojant
HIPPARCOS duomenis, nebuvo atsižvelgiama, todėl žinomoms cefeidėms nėra koreliacijos
tarp fotometrinių ir katalogų duomenų.
Šiuo metu klasikinių cefeidžių yra per 2000. Šiaurinio dangaus 19852007 m. spektrinis monitoringas
naudojant koreliacinį CORAVEL spektrometrą3) parodė, kad 22-25% visų cefeidžių yra spektriškai dvinarės SB1 tipo
(tik su vieno elemento linijomis). Tiriant 76 ryškių cefeidžių ultravioletinius spektrus 200-320 nm srityje 16-ai cefeidžių (apie 21%) aptiktas
UV perteklius ties 250 nm dėl B-klasės žvaigždžių indėlio. Manoma, kad apie 30% cefeidžių gali turėti palydovus.
Ketinama matuoti UV perteklių tose cefeidžių pulsavimo fazėse, kai karšto nario indėlį lengviausia
aptikti prie spindesio minimumo, kai cefeidė yra vėsesnė. Šiuos stebėjimus gerai būtų palydėti žemos
dispersijos spektriniais stebėjimais, siekiant palyginti stebimą
energijos pasiskirstymą su teoriniu, o taip pat siekiant surasti karšto palydovo spektro linijas.
Tai leistų patikslinti cefeidės šviesumą, o taip pat, kai spektre matomos abiejų narių linijos, nustatyti jų
mases. Karšto palydovo indėlio pašalinimas leistų patikimiau nustatyti pulsacinius cefeidžių spindulius
Veselinko-Baade-Balono metodu. Ir pagaliau, leistų tirti dvinarumo poveikį cefeidžių periodui, tuo pačiu ir
jų apvalkalų sandarą bei evoliuciją. Ir galiausiai, tai gali kai kuriais atvejais padėti įvertinti cefeidžių orbitas. Raudonojo poslinkio kilmė Yra stebima, kad šviesos iš masyvių žvaigždžių spektro linijos yra pasislinkę į raudonos spalvos pusę lyginant su
Žemėje esančių atomų spektro linijomis. Tačiau keista, kad fizikai apsiriboja fotonų raudonuoju poslinkiu tiems lekiant
Turime įtikinamų argumentų, kad atomų (ir molekulių) kvantinės būsenos yra pasislinkę keliaujant tarp Saulės ir Žemės, nes jie sugeria gravitacinę energiją. Tai paskaičiuota teoriškai ir stebima eksperimentiškai. Teoriškai, iš masės-energijos tvermės dėsnio, žinome, kad elektrono masė padidėja, kai sugeria (gravitacinę) energiją. Tada, dėl elektrono masės pokyčio (įvykstančio, kai atomas pernešamas iš žvaigždės į Žemę), įvyksta kvantinių lygių poslinkis (pasislinkimas) pagal kvantinę mechaniką. Yra parodyta, kad visi kvantiniai lygai yra funkcija nuo elektrono masės atome. Tad kvantiniai lygiai yra pasislinkę atomuose veikiamuose gravitacinio potencialo (žvaigždėje) atomų Žemėje atžvilgiu. Yra parodyta, kad tų atomų (žvaigždėje) skleidžiamos spektro linijos pasislinkę lygiai taip kaip raudonojo poslinkio atveju. Taigi tų pasunkintų atomų skleidžiamiems fotonams pasiekus Žemę neįvyksta joks papildomas spektro poslinkis. Tokio raudonojo poslinkio nebuvimas po fotonų emisijos irgi atitinka masės-energijos tvermės dėsnio reikalavimus. Eksperimentiškai parodyta, kad atomai skleidžia skirtingą dažnį kai yra kitokiame gravitaciniame potenciale - prisiminkime Poundo4) ir kt. eksperimentus. Faktiškai tai yra pagal kvantinės mechanikos dėsnius. Aišku, A. Einšteinas negalėjo atsižvelgti į atomo struktūros kitimus 1905-ais, nes tuo metu apie kvantinę mechaniką dar nežinota. Dar parodyta, kad elektrono masės pokytis veikia Boro spindulio pokytį. Lengva pastebėti, kad Boro spindulio pasikeitimas veikia laikrodžio (bet ne laiko!) spartos kitimą. O kieto kūno fizikoje Boro spindulio pokytis atsiliepia ilgio pakitimu. Taigi, pagal kvantinės mechanikos pricipus raudonasis poslinkis nėra dėl magiško fotonų energijos praradimo transmisijos metu. Fotonai nepraranda energijos keliaudami erdve. Tai prieštarautų masės-energijos tvermės dėsniui. Įvyksta dažnio pokytis, kuris stebimas kaip raudonasis pokytis, dėl atomų buvimo gravitaciniame potenciale. Keliaudami erdve fotonai galėtų prarast energiją tik tuo atveju, jei erdvė nebūtų visiškai tuščia (per tarpžvaigždines dujas, sąveikaujančias su praskriejančia šviesa) kas taip pat yra paskaičiuojama. E=MC2 atsiradimas Skaitykite Masės ir energijos sąryšis Formulė E=Mc2 senesnė už Einšteiną. Jos nėra
pradiniame Einšteino straipsnyje, tačiau pasirodo vėlesniuose. To materijos ir energijos ryšio pradžia susijusi su 1881 m.
Thomsono elektromagnetine mase ir buvo modifikuota 1889 m. Heaviside formulėje.
Ir vis tik E=MC2 kaip potencialios energijos potencialiai šviesai idėja aiškiai išreikšta Niutono korpuskulinėje šviesos teorijoje. Niutono q#30 skaitome: Argi materialūs Kūnai ir šviesa nevirsta vieni kitais... Masės-energijos tvermės dėsnis seka iš filosofinio Priežastingumo principo. Niekas nevyksta be Priežasties. Gamtoje tiesiog masė virsta energija ir atvirkščiai. Nei energijos, nei masės negalime sukurti iš nieko. Žinoma, reikia proporcingumo tarp masės ir energijos konstantos. Ta konstanta c2. Tačiau, kaip siurprizas, bendroji reliatyvumo teorija nesuderinama su masės-energijos tvermės dėsniu. Tai esminė klaida. Tai nelogiška. Taigi, specialioji reliatyvumo teorija nelabai naudinga, nes neapima gravitacijos ar materijos greitėjimo. Žr. apie formulę Simpsonuose >>>>> 1)
Cefeidė - kintamoji žvaigždė, kuriai būdingas taisyklingas ir periodiškas ryškio (ir spektro)
kitimas. Pavadinimas kilo iš pirmosios atrastos tokios žvaigždės - Cefėjo deltos, kurią 1784 m. atrado
anglų astronomas Dž. Gudrikas (John Goodricke). Spindesio kitimo periodas gali būti nuo paros dalių iki 0,5 metų. 2) Hipparchos - mokslinis ESA palydovas, iškeltas 1989 m. ir veikęs iki 1993 m. Pavadintas senovės Graikinos astronomo Hiparcho vardu. Nors buvo planuota, kad palydovas skries apskritimine, iš tiesų jis sukosi elipsine orbita. Misijos tikslas buvo dideliu tikslumu išmatuoti žvaigždžių padėtis. Surinko duomenis apie daugiau kaip milijoną žvaigždžių. Pagrindinio rinkinio (100 tūkst.) tikslumas 1 lanko milisekundė. 3) CORA VEL - spektrometras, skirtas žvaigždžių radialiniams greičiams išmatuoti panaudojant koreliaciją, atliekamą tarp spektro ir atitinkamos kaukės židinyje. Radialiniai greičiai jame priklauso tik nuo optikos kalibravimo. Pirmasis įrengtas 1977 m. Šveicarijos Aukštutinio Provanso observatorijoje 1 m skersmens teleskopui, su kuriuo +enevos ir Marselio astronomai atliko apie 20 tūkst. radialinio greičio matavimų. Antrasis 1981 m. Danijos La Silla observatorijoje 1,54 m skersmens teleskopui su COSAVEL Cassegrain židinyje. Šis veikė iki 1998 m., kai buvo išmontuotas ir gražintas Šveicarijai. Abi jie atliko šimtus tūkstančių matavimų. 4) Poundo-Rebkės eksperimentas - eksperimentas, atliktas matuojant gama spindulius sklindančius nuo pastato viršaus link jo apačios. Jo tikslas buvo patikrinti bendrąją reliatyvumo teoriją, pagal kurią fotonai įgauna papildomą energiją judėdami link gravitacinės traukos taško (Žemės). Jį 1959 m. sumąstė kanadietis R. Poundas su aspirantu G. Rebka. Tai gravitacinis raudonojo poslinkio eksperimentas su dažnio pokyčiu į mėlynąją pusę. Kartu jis pademonstravo, kad laikrodžiai turėtų eiti skirttingu greičiu skirtingose gravitacinio lauko vietose. Papildomai skaitykite:
|
link Žemės per gravitacinį lauką. Jiems nekyla mintis, ar atomai gravitacinio poveikio srityje skleidžia tas pačias
spektro linijas kaip Žemėje. Mes žinome, kad vandenilio atomai, kuriuos skleidžia Saulė, kai mus pasiekia, yra
neatskiriami nuo Žemėje esančių atomų. Tačiau tai neįrodo, kad jie tokie pat Saulėje.
1900 m. Puankarė masę perteikė kaip r ir menamos radiacijos energijos tankį kaip J lygtyje J=
