<<< Interlibrary.narod.ru

Памяти Тойво Яакколы,

умевшего корректно вносить К-поправку

За последние 10 лет были открыты десятки сверхновых  типа S N Ia. Здесь я рассмотрю наблюдательные данные, взятые из работы [ I ] и обработанные на основе результатов, полученных в теории единого поля. [ 3 ].

Необходимо признать, что за последние 70 лет, после взлета в основополагающей работе Хабла [ 2 ], космология превратилась в поле проигранных научных кампаний – из-за неумения правильно определить К-поправку либо неумения учитывать направленность излучения активных объектов.

1.НАБЛЮДАТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

В [ 1 ] рассмотрены результаты наблюдений объектов в полосах B, V  и в континууме. Желая довести свое изложение до такой же простоты, как в работе [ 4 ], я ограничусь здесь рассмотрением красных смещений Z объектов и их звездных величин в максимуме блеска в одной из полос, например B, т.е. величин m_B (табл.1). Необходимо отметить, что авторы [ 1 ], рассмотрев данные  по нескольким десяткам сверхновых, делают вывод о расширении Вселенной и даже ее ускоренном расширении. Весьма спорный вывод, если вспомнить, что в 1935 г. Хаббл, рассмотрев 44000 изображений галактик на 1283 пластинках, продемонстрировал в своей работе [ 2 ] отсутствие расширения. Что же касается самих наблюдательных данных по сверхновым [ 1 ], то они, бесспорно, являются крупным вкладом во внегалактическую астрономию.

2.РАССМОТРЕНИЕ НАБЛЮДАТЕЛЬНЫХ ДАННЫХ С ПОЗИЦИИ

ТЕОРИИ ЕДИНОГО ПОЛЯ

Применяемая в этой теории методика работы с данными весьма проста.

2.1.Плотность потока внегалактического объекта S_B (здесь в полосе B) может быть представлена в виде суммы активной (синхротронной) и нормальной ( тепловой) компонент. Первой из них в данном случае можно пренебречь. Вторая описывается соотношением

,

где A – сомножитель, характеризующий светимость и абсолютную звездную величину M_B, r – расстояние, например  в парсеках, R=6.192 · 10⁹ парсек – радиус гравитационного взпимодействия, α – спектральный индекс.

Связь между плотностью  потока в Янских  и видимой звездной величиной дается формулой Погсона в виде:

m_B = -2.5 lgS_B + 9.118.

2.2.Поскольку расстояние – ненаблюдаемая непосредственно величина, то его целесообразно выразить через красное смещение  Z. Красные смещения рассматриваемых сверхновых (за исключением первого) достаточяно велики. Можно считать, что все они космологические и не вносить поправки за скоростное смещение Доплера и за гравитационное смещение Эйнштейна. Это дает:

Поправки за межзвездное поглощение в той галактике, где взорвалась звезда, и в Млечном Пути, наилучшим образом сделаны авторами работы [ 1 ].

2.3.Строго говоря, каждый объект должен характеризоваться индивидуальными значениями A и α. Тем не менее, интересно задать вопрос, что получится, если достаточно однородной группе данных в одной полосе , например B, приписать одинаковые пары значений A и α?

Ответ на этот вопрос представлен в той же табл. 1 в виде результатов расчета m_B по формуле (2) при A=1.3 · 10^-6,  α=2.3.

Первое из этих значений соответствует абсолютной звездной величине

M_B = -20.0.

Таким образом, получается максимум светимости, который примерно на 60% превышает значение, используемое авторами работы [ 1 ], M_B = -19.5. Это различие можно объяснить тем, что авторы [ 1 ], балансируя на лестнице космических расстояний, приходят к несколько завышенному значению  постоянной Хаббла, в то время как в теории единого поля получено теоретическое значение. Среднеквадратическое значение отклонений рассчитанных звездных величин от наблюдаемых равно по магнитуде 0.24 (табл. 1).

2.4.Определив на основании (1) расстояние в парсеках, можно для каждого обьекта рассчитать значение модуля расстояния:

2.5.С другой стороны, модуль расстояния можно представить в виде разности между видимой и абсолютной величинами:

где K(Z) – K-поправка.

2.6.При любом значении космологического красного смещения Z максимум блеска, в данном случае в полосе B, характеризует максимум на меньшей длине волны, определяемой соотношением

 см.

Если принять, что для всего массива данных табл.1 α = 2.3, тогда для расчета К-поправки  можно использовать соотношение

Результаты расчета модуля расстояния двумя методами представлены в той же табл. 1.   

Среднеквадратическое значение разностей между ними равно по магнитуде 0.23, что соответствует различию в расстояниях, равному 11%, носящему несистематический характер.

2.7.Все рассматриваемые здесь соотношения не противоречат представлению об однородном крупномасштабном пространственном распределении объектов, характеризуемом фрактальной размерностью D=3. Однако результаты подсчетов сверхновых, точнее конкретного массива объектов, вплоть до Z = 0.03, описываются соотношением

Таким образом, наблюдаемое значение фрактальной размерности в данном случае D = 2. Это объясняется наблюдательными эффектами селекции, затрудняющими открытие более далеких объектов. Вероятность их обнаружения падает в первом приближении обратно пропорционально расстоянию. Данные по сверхновым, рассматриваемые в отрыве от всего имеющегося банка астрономических данных, непригодны для тестирования любой космологической теории, содержащей свободные параметры.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненное рассмотрение позволяет сделать следующие выводы.

1.       Данные [ 1 ] по нескольким десяткам сверхновых отягчены сильными эффектами наблюдательной селекции. При их использовании для тестирования теории расширяющейся Вселенной  получаются результаты, находящиеся в грубых противоречиях с результатами, получаемыми на основе других наблюдательных данных. К примеру, распространение методики, примененной авторами [ 1 ], на данные по квазарам привело бы к нулевому значению космологической постоянной и к представлению о «замедленном расширении Вселенной». При этом данные по квазарам более надежны. Общее число открытых квазаров на три порядка превышает общее число открытых сверхновых рассматриваемого типа. Характеристики квазаров регистрируются в диапазоне от радиоволн до рентгеновских лучей, а иногда и до гамма-квантов. Квазары обнаруживаются на более далеких расстояниях и характеричстики любого квазара можно измерять в течение практически неограниченного времени, с более высокой точностью и надежностью, несмотря на переменность таких объектов.

2.       Применяемая в теории единого поля методика приводит к сходящимся результатам как по звездным величинам объектов, так и по их расстояниям (по модулю расстояния μ). По существу это та же методика, которая ранее применялась при рассмотрении других классов внегалактических объектов [ 3 ].

Полученные значения M_B = -20.0 и α = 2.3 характеризуют сверхновые данного типа в полосе B. Но они не играют роль свободных параметров теории единого поля как космологической  теории.

Давно полученный астрономами результат, согласно которому светимость сверхновой в максимуме сопоставима со светимостью гигантской галактики, не вызывает сомнений. Открытия сверхновых, в частности авторами работы [ 1 ], являются крупным вкладом во внегалактическую астрономию.

Автор выражает признательность профессору И.Н.Таганову за интересные дискуссии.

ЛИТЕРАТУРА

1.      Riess A.G. et al. Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and Cosmological Constant // 1998. Astronomical Journal. V. 116. P. 1009 – 1038.

2.      Hubble E. The Realm of the Nebulae. Oxford University Press. London. 1936.

3.      Шлёнов А.Г. Микромир, Вселенная, Жизнь. 2-е изд. под ред. проф. А.К.Колесова. СПб. 1998.

3а. Шлёнов А.Г. и Петров Э.Л. www.interlibrary.narod.ru (Astronomy Department Ns 59, 60,…)

4. Шлёнов А.Г. О возможности объяснения аномального торможения космических аппаратов Пионер 10, Пионер 11, Улисс, Галилей. Под ред. проф. А.К. Колесова. СПб. 2006.