О РЕЗУЛЬТАТАХ ПОДСЧЕТОВ КВАЗАРОВ

Середина 20-го века ознаменовалась открытыем сейфертовских галактик, внегалактических радиоисточников, квазаров и других классов активных внегалактических объектов. За прошедшее с тех пор пятидесятилетие были опубликованы десятки каталогов  источников гамма-, рентгеновского, ультрафиолетового излучения и других, которые в некоторых случаях оказались одними и теми же объектами, излучающими  в диапазоне от гамма – квантов и до радиоволн. Наиболее известный пример этого – знаменитый квазар  3С 273.

Как было показано в 1953 г. И.С. Шкловским, особенности спектров активных объектов можно объяснить синхротронным механизмом их излучения. При этом речь шла первоначально об активных галактических, а затем и внегалактических объектах.

Один каталог объектов, к примеру, наблюдаемых  в системе U, B, V (в ультрафиолетовой, голубой и желтой полосах), позволяет получить более 10 эмпирических зависимостей. Современный банк наблюдательных данных по галактическим и внегалактическим объектам позволяет получить, согласно оценкам, более 10000 эмпирических зависимостей. Но здесь я ограничусь рассмотрением 10 зависимостей Z –N, 10 зависимостей m_V – N и 9 зависимостей S₆ – N  для квазаров, полученных по данным каталогов  [1, 2], где Z – красное смещение, m_V – звездная величина в полосе V, S₆ – плотность потока в Янских на длине волны 6 см., N – наблюдаемое число объектов.

Методика исследований заключается в следующем:

1.          Границы участков для Z и S должны соответствовать геометрической прогрессии, при этом границы для звездных величин  m соответствуют арифметической прогрессии.

2.          На основе данных каталога рассчитывыаются гистограммы, т.е. число объектов в пределах каждого участка, отдельно по Z, отдельно по m_U, по m_B, по m_V и т.д.

Числа объектов n₁, n₂, n₃ …  в пределах участков суммируются таким образом, чтобы из полученных эмпирических гистограмм определялись эмпирические зависимости

N(≤Z), N(≤m), N(≥S), N(≥). Например, в случае N(≤Z):                         

N (≤0.025) = n₁,

N (≤0.05)  = n₁ + n₂,

N (≤0.1)   =  n₁ + n₂ + n₃  и так далее.

3.          Каждая эмпирическая зависимость может быть сопоставлена  с соответствующей теоретической, полученной на основе разных  космологических теорий:

§      классической системы мира,

§      фрактальной системы с разными значениями фрактальной размерности D,

§      релятивистской системы мира с различными значениями пространственной кривизны k, космологической постоянной лямбда и параметров эволюции Вселенной,

§      системы единого поля.

На сегодняшний день такое сопоставление выдерживает только система единого поля. И не потому, что все полученные в ней решения сразу оказались правильными, а потому, что теория единого поля  строится как обобщение фактических данных, результатов экспериментов и наблюдений. При этом используется ряд принципиальных результатов, ранее полученных  в классической системе мира (основные принципы и основные законы сохранения), во фрактальной системе  (фрактальность распределения вещества  на малых и средних пространственных масштабах) и в релятивистской системе  (однородность крупномасштабного распределения вещества и излучения).

В частности было установлено, что из-за направленности излучения активных объектов их плотности потока спадают примерно обратно пропорционально  расстоянию, а наблюдаемое  число объектов растет примерно пропорционально квадрату расстояния, что с учетом других факторов приводит к  следующим теоретическим зависимостям:

N (≤Z) = k_Zln²(1+Z),        Z ≤ 0.4,

N (≤m) = k_m10^0.74m _,              m ≤ 14.5,

N (≤S) = k_SS^-1.85,              S ≥ 2 Ян,

Где k_Z, k_m, k_S – определенные по результатам подсчетов сомножители, пропорциональные общему числу объектов, у которых Z≤0.4, m≤14.5 ( в оптическом диапазоне), S≥2 Ян(в радиодиапазоне) соответственно.

Разумеется, подсчеты должны не ограничиваться этими пределами. Однако при подсчетах менее ярких, как правило, более далеких объектов потребовалось бы учитывать наблюдательные эффекты  селекции и применять заведомо более сложное математическое описание. Необходимо отметить, что граница Z = 0.4 соответствует расстоянию r = 6.8 миллиардов световых лет и охватывает область общим объемом 10⁸⁴ см³, т.е. приведенные здесь  теоретические  соотношения получены на основе представления  об однородном  крупномасштабном  пространственном распределении активных объектов. Результаты подсчетов квазаров по данным каталогов  [1,2] представлены в табл.1.

Таблица 1

Результаты подсчетов квазаров по данным каталогов [1] – [2]

Z

1971

1984

1985

1987

1989

1991

1993

1996

1998

2000

0.05

0

6

6

8

7

10

9

9

10

15

0.1

4

32

30

33

35

45

45

48

56

70

0.2

13

85

82

89

97

127

139

168

212

328

0.4

46

234

252

276

325

469

517

649

806

1097

k_Z

406

2110

2250

2460

2880

4120

4540

5680

7120

9700

m_V=12.5

0

0

0

1

1

1

1

1

1

3

13.0

1

1

2

3

3

2

2

3

3

5

13.5

2

2

3

4

4

5

4

5

5

8

14.0

2

5

6

9

10

12

13

11

11

16

14.5

2

12

15

16

17

21

27

27

27

39

k_m· 10¹⁰

0.56

2.2

2.8

3.2

3.4

4.1

5.0

5.0

5.0

7.3

S_6см, Ян

40

-

1

1

1

1

1

1

1

1

1

20

-

1

1

1

1

1

1

1

1

1

10

-

4

4

4

4

4

4

4

4

5

4

-

24

24

25

24

23

24

24

24

27

2

-

71

71

74

78

79

78

86

86

91

k_S

-

260

260

270

285

288

285

310

310

330

Используя приведенные значения сомножителей, нетрудно убедиться в том, что эмпирические зависимости находятся в согласии с теоретическими соотношениями. Аналогичные результаты получены автором по другим видам эмпирических зависимостей для квазаров, а также для других классов внегалактических объектов.

В заключение необходимо отметить следующее.

1.                  Ранее опубликованные и новые каталоги объектов включают в себя добросовестные и тщательно проверенные  данные многих ученых, в том числе  результаты наблюдений Бааде, И.Д.Караченцева, Б.К.Маркаряна, Сейферта, Сэндиджа, Ю.Н.Парийского, Хаббла, Шепли и Эймс, Мартена Шмидта, …

Выполнив статистическую обработку данных более ста таких каталогов, автор может утверждать, что даже знакомство хотя бы с одним из них весьма поучительно. Правда, в каждом каталоге содержится некоторое число ошибок (которые исправляются в следующих изданиях). Однако эти ошибки, ввиду незначительности их относительного числа, не оказывают влияния на результаты космологического тестирования.

2.                  Весьма ценными были бы независимое определение и публикация хотя бы одной из рассмотренных здесь 29 зависимостей. Весьма ценным  было бы независимое определение таких или иных зависимостей для квазаров по другим каталогам, а также для других классов объектов, активных и нормальных. Такая работа с базами данных представляет больший интерес для всех заинтересованных читателей, чем голословные заявления об «окончательной доказанности», «окончательной установленности» расширения Вселенной и т.п.

3.                  Наличие компьютеров и электронных каталогов в сети «Интернет» открывает перед нашим другом читателем неограниченные возможности  для работы с новыми каталогами, например [3], т.е. с каталогами 21 века.

4.                  К сожалению, многие теоретики продолжают применять не геометрическую, а арифметическую прогрессию и не выполняют переход от гистограмм к эмпирическим зависимостям. Из-за этих и других аналогичных недоразумений  космологическое тестирование ограничивается «модными» на определенный конкретный момент данными, причем выводы по одним группам наблюдений явно не согласуются с выводами по другим наблюдениям. Понятно, что полученные ошибочным способом результаты ( в отличие от результатов наблюдений миллионов объектов) оказываются артефактами.

ЛИТЕРАТУРА

1.      De Veny J.B., Osborn W.H., and Janes K. A Catalogue of Quasars. 1971. Pub. Astron. Soc. Paсific. Vol. 83. P. 611.

2.      Veron-Cetty M.P. and  Veron P.  A Catalogue of Quasars and Active Nuclei. 1-st Edition. 1984. ESO Scientific Report No 1;  2-nd Edition, 1985; 3-rd Edition, 1987; 4-th Edition, 1989; 5-th Edition, 1991; 6-th Edition, 1993;

      7-th Edition, 1996; 8-th Edition, 1998; 9-th Edition, 2000.

3.      Veron-Cetty M.P. and Veron P. Astron. and Astrophys. 2001. V. 374. P. 92.