<<< Interlibrary

 

А.Г. Шленов

Международный клуб ученых

 

КВАЗАРЫ: ОШИБКИ В МИЛЛИАРД РАЗ

 

 

      В последние годы появились публикации, авторы которых признают, что светимости активных объектов, имеющих направленное излучение, были завышены в тысячу раз [ 5,6 ].

Поскольку число таких публикаций вместе с последующими их некритическими перепечатками растет, то придется напомнить, что решения, свидетельствующие о завышениях светимостей квазаров в миллиард раз были получены автором данной работы  в 1992 году, смотрите, например, [ 2 – 4 ]. Но начнем с результатов наблюдений.

 

I. О ЧЕМ ГОВОРЯТ НАБЛЮДЕНИЯ?

 

      Результаты наблюдений внегалактических объектов позволяют получать эмпирические зависимости и диаграммы (табл. 1, где S, m – плотности потока и звездные величины, q - угловые размеры,  Z – красные смещения, N  наблюдаемое число объектов), по которым  любой исследователь может выполнить тестирование разных систем мира: фрактальной (в которой в качестве свободного параметра выступает фрактальная размерность), релятивистской (с кривизной пространства k  и с рядом других свободных параметров), системы единого поля (в которой нет свободных параметров).

 

Таблица 1.

Наиболее употребительные зависимости и диаграммы,

используемые в целях космологического тестирования.

 

S

m

q

Z

N

S-N

m - N

q - N

Z - N

Z

S - Z

m - Z

q - Z

 

q

S - q

m - q

 

 

 

      Примечание. Далее мы рассмотрим только левые границы нескольких диаграмм m - Z для квазаров и лацертид и только в системе U, B, V    mZ   – это диаграмма Хаббла.

 

      Результаты такого тестирования согласуются с жесткими соотношениями теории единого поля, смотрите табл. 2, где в скобках дана формула Погсона, используемая во всех системах мира,  r – расстояние, a - спектральный индекс.

 

Таблица 2.

Основные соотношения, используемые в теории единого поля  [ 2 – 4 ].

Характеристики активных объектов (квазаров, лацертид, радиоисточников, …)

Характеристики нормальных объектов

(галактик, групп и скоплений галактик)

N  r2  ln2(1+Z)

N  r3  ln3(1+Z)

N  S-1.85

N  S-1.5

lgN = 0.74m + C1

lgN = 0.6m + C2

N  q -2

N  q -3

S  q

S  q 2

m/2.5 + lgq = C3

m/5 + lgq = C4

(m = -2.5 lg S + C5)

 

      Наиболее шокирующим выводом из этих соотношений является заключение, что абсолютные звездные величины М нормальных объектов и активных объектов должны рассчитываться по формулам разного вида.

 

II. ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА  M

 

В общем случае плотность потока активного объекта в пределах главного лепестка диаграммы направленности синхротронного излучателя должна в первом приближении спадать по закону:

 

 

причем в ближней зоне (Френеля, r<r1) это закон 1/r, а в дальней зоне (Фраунгофера,  r>r1) это хорошо известный всем астрономам закон Кеплера 1/r2.  Согласно нашим оценкам, для квазаров граничное расстояние r1 лежит в пределах между R и 2R,  где R = 1.91054(25)×1028см

[ 4 ] – радиус гравитационного воздействия.

     Пренебрегая тем, что среднее значение спектрального индекса активных объектов отличается от 1 (в широком диапазоне оно равно 0.7), звездные величины наиболее ярких квазаров и лацертид в системе U, B, V, R, … можно описать соотношением:

 

 

    (1)                     

 

где AU = 1.8×10-6,  AB = 1.2×10-6,  AV = 1.7×10-6, AR = 1.2×10-6, …для квазаров;

      AU = 5.6×10-7, AB = 4.2×10-7,  AV = 5.6×10-7, AR = 4.2×10-7, … для лацертид.     

 

Но если это так, то абсолютные звездные величины нормальных объектов и активных объектов, регистрируемых в зоне Френеля, должны рассчитываться по разным формулам. Напомним, что абсолютная звездная величина – это условная величина, которую мог бы иметь точечный объект такой же светимости, если бы он находился на стандартном расстоянии от наблюдателя, равном 10 парсек.

У нормальных объектов

 

 

M = m + 5 –5lgr – 2.5(a+b)×lg(1+Z)

(2)

 

 

 

 

Mbol = mbol + 5 – 5lgr –2.5lg(1+Z)

(3)

 

У активных объектов

 

 

M = m + 2.5 –2.5lgr – 2.5(a+b)×lg(1+Z)

(4)

 

 

 

 

Mbol = mbol + 2.5 – 2.5lgr –2.5lg(1+Z)

(5)

 

     Здесь a - спектральный индекс, существенно отличающийся для нормальных и для активных объектов, b - индекс, учитывающий межгалактическое поглощение, равный 2 в радио диапазоне (где нормальные объекты, как правило, не регистрируются) и равный 0 в остальных диапазонах, r – расстояние, которое здесь в парсеках. Если спектральный индекс определен как

 

 

где S’ – плотность потока на длине волны l’ = l(1+Z), т.е. на частоте n’ = n /(1+Z), то эти формулы становятся точными в предположении, что вклад резких эмиссионных линий учтен отдельно.

     Поскольку для активных объектов до сих пор используют привычные формулы типа (2) и (3), то это, как мы покажем, и является одной из причин завышения светимостей объектов. И, как следствие, порождает теории черных дыр и другие экзотические, грубо ошибочные теории.

 

III. КВАЗАРЫ:  ОШИБКИ  В  МИЛЛИАРД  РАЗ

 

      Поскольку данные всех опубликованных  в 20-м веке каталогов объектов приводит к согласующимся результатам, то можно обратиться к одному из таких каталогов, [ 1 ]. В таблицах 3 и 5 представлены результаты наблюдений ярчайших квазаров и лацертид в фильтрах  U, B, V  из каталога  [ 1 ], а также результаты расчетов по формуле (1).

 

Таблица 3

Звездные величины редчайших квазаров.

Наблюдения

Расчет

Z

mU

mB

mV

mU

mB

mV

0.158

12.18

13.05

12.85

12.4

12.9

12.5

0.574

14.43

15.09

14.86

14.0

14.4

14.1

0.729

14.3

14.8

14.41

14.3

14.7

14.4

1.125

`15.35

16.03

15.59

14.9

15.3

14.9

1.918

15.2

16.06

15.69

15.6

16.0

15.7

2.219

15.47

16.15

15.87

15.8

16.2

15.9

3.19

-

16.9

-

16.3

16.7

16.4

 

Средние

 

1.4

14.5

15.4

14.9

14.8

15.2

14.8

 

Таблица 4.

Результаты расчета расстояний и абсолютных звездных величин ярчайших квазаров.

 

Z

 

r, Гпк

По формуле (2)

По формуле (4)

 

DM

MU

MB

MV

MU

MB

MV

0.158

0.91

-27.7

-26.8

-27.0

-7.8

-6.9

-7.1

19.9

0.574

2.81

-28.1

-27.4

-27.7

-7.0

-6.3

-6.6

21.1

0.729

3.39

-28.7

-28.2

-28.6

-7.4

-6.9

-7.3

21.3

1.125

4.67

-28.8

-28.1

-28.6

-7.1

-6.4

-6.8

21.7

1.918

6.63

-29.7

-28.8

-29.2

-7.6

-6.7

-7.1

22.1

2.219

7.24

-29.6

-28.9

-29.2

-7.5

-6.8

-7.1

22.1

3.19

8.87

-

-28.9

-

-

-6.5

-

22.4

Средние

5

-28.9

-28.1

-28.4

-7.4

-6.6

-6.9

21.5

 

Таблица 5.

Звездные величины ярчайших лацертид.

Наблюдения

Расчет

Z

mU

mB

mV

mU

mB

mV

0.047

-

12.8

-

12.3

12.6

12.3

0.071

-

13.4

-

12.8

13.1

12.8

0.116

12.65

13.36

13.09

13.3

13.7

13.3

0.444

15.22

15.71

15.21

14.9

15.3

14.9

0.557

15.26

15.93

15.56

15.2

15.5

15.2

0.66

14.77

15.43

15.00

15.4

15.8

15.4

0.910

16.37

16.79

16.20

15.9

16.2

15.9

1.340

-

16.5

-

16.4

16.7

16.4

1.363

-

16.93

-

16.4

16.7

16.4

 

Средние

 

0.6

14.8

15.2

15.0

14.7

15.1

14.7

 

Таблица 6.

Результаты расчета  расстояний и абсолютных звездных величин ярчайших лацертид.

 

 

По формуле (2)

По формуле (4)

 

Z

r, Гпк

MU

MB

MV

MU

MB

MV

DM

0.047

0.28

-

-24.5

-

-

-5.9

-

18.6

0.071

0.425

-

-24.8

-

-

-5.7

-

19.1

0.116

0.68

-26.6

-25.9

-26.2

-7.0

-6.3

-6.6

19.6

0.444

2.28

-26.8

-26.3

-26.8

-5.9

-5.4

-5.9

20.9

0.557

2.74

-27.2

-26.6

-26.9

-6.1

-5.5

-5.8

21.1

0.66

3.14

-28.0

-27.4

-27.8

-6.8

-6.2

-6.6

21.2

0.910

4.01

-27.1

-26.7

-27.3

-5.6

-5.2

-5.8

21.5

1.340

5.26

-

-27.1

-

-

-5.3

-

21.8

1.363

5.32

-

-27.6

-

-

-5.8

-

21.8

Среднее

2.7

-27.1

-26.3

-27.0

-6.3

-5.7

-6.1

20.6

 

      Соотношение вида (2) приводит к явно ошибочному результату, согласно которому светимости квазаров (областей в ядрах галактик, размеры которых, как показывает их переменность, могут быть соизмеримы  с размерами Солнечной системы) на  несколько порядков превышают светимости сверхгигантских галактик cD Моргана ( MV = -23.0) и соизмеримы со светимостями скоплений галактик. Разделив среднее значение ошибки DM на 2.5, находим, что такой стандартный способ расчета приводит к завышениям светимости квазаров примерно на 9 порядков, т.е. в среднем примерно в миллиард раз. На самом деле, как мы сейчас покажем, это не совсем так.

 

IV. КВАЗАРЫ: ОШИБКИ БОЛЕЕ ЧЕМ В МИЛЛИАРД РАЗ

 

     В качестве осторожной оценки примем, что размер D синхротронного излучателя в ядре галактики составляет порядка 0.1 парсек, что во много раз больше размеров Солнечной системы. Очевидно, что для оценки ошибки, даваемой стандартным методом  расчета, необходимо делать перерасчет не на 10 пк, а на 0.05 пк, т.е. в таблицах 4 и 6 получена оценка погрешности, заниженная по магнитуде на несколько единиц. Действительно, болометрические плотности потока галактики g  и квазара q можно описать как

 

 

 

(6)

 

 

 

 

 

(7)

 

где все величины в абсолютной (физической) системе единиц.

      Если вместо согласующейся с наблюдениями формулы (7) применяется стандартная формула типа (6), далее, если D составляет доли парсека, а r  исчисляется в гигапарсеках (1Гпс = 109 пк), то из этого следует, что стандартные методы расчета светимостей квазаров приводят к их завышению более чем в миллиард раз. Так пожелаем же авторам работ  [5, 6]

и других умножить тысячу на тысячу, затем на тысячу, а потом на то, что останется. Но еще более интересные выводы, как мы покажем в следующих работах, можно сделать по результатам наблюдений в других диапазонах.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1

Veron-Cetty M.-P. and Veron P. A Catalogue of Quasars and Active Nucley. 9-th Edition. 2000. ESO Scientific Report No 19

2

Shlienov A.G. APEIRON. 1993. No. 16. P. 14

3

Шлёнов А.Г. Микромир, Вселенная, Жизнь. СПб. 1-е изд. под ред. проф. В.И. 

Почтарёва. 1995; 2-е изд. под ред. проф. А.К. Колесова. 1998.

4

Шлёнов А.Г., Петров Э.Л. Микромир, Вселенная, Жизнь. 3-е изд. под ред. проф. 

А.К. Колесова. СПб, 2003

www.interlibrary.narod.ru.

5

Prail D.A. et al. Astrophys. Journal Letters. V. 562. L55. 2001.

6

Hattori M., Tailor  T. D. Nature. V. 414. P. 854. 2001.

 

 

<<< Interlibrary

 

Сайт управляется системой uCoz