Таких небольших групп достаточно много: около 1/6 всех галактик
входит в состав какой-нибудь мелкой группировки на подобие Местной группы.
Статья содержит подробное описание как Метсной группы, так и нескольких
близких подобных образований.
Основная идея статьи сводится к предположению, что Туманность Андромеды была
образована в результате слияния двух (или более) массивных уже богатых
металлом галактик,
в то время как Млечный Путь появился в результате коллапса
одного объекта, а затем натягивал на себя вещество небольших бедных
металлами галактик.
Автор приводит различные аргументы в пользу такой картины ранней истории
Местной группы.
astro-ph/0305047
Статистика дуг гравитационного линзирования для реалистичных моделей скоплений галактик
(Arc statistics with realistic cluster models)
Authors: Massimo Meneghetti et al.
Comments: 14 pages, 6 figures
Если посмотреть практически в любую точку неба в мощный телескоп, то мы
увидим, что оно плотно покрыто слабыми галактиками - среднее угловое
расстояние между такими объектами составляет всего несколько секунд.
Поэтому находящиеся на луче более близкие скопления галактик вызывают
явления массового гравитационного (макро)линзирования. Это проявляется
в искажении формы объектов, которые при сильном линзировании
превращаются в тонкие длинные дуги ("арки"). Ниже на фотографии показан
один из примеров подобного массового линзирования.
![](jpg/0305047.jpg) |
Гравитационное линзирование в скоплении галактик Abell 2218
|
Статистическое исследование таких явлений может служить хорошим
инструментом для проверки космологический моделей (точнее для уточнения
значений ряда их параметров). Для этого необходимо сравнивать
наблюдаемое количество дуг и их распределение по параметрам с
теоретически предсказываемым. До сих пор в подобных исследованиях
широко использовались аналитические модели в которых делались два
упрощающих предположения: (1) слабость гравитационного линзирования и
(2) упрощенные модели распределения вещества в линзах - скоплениях
галактик. Для того, чтобы отказаться от этих упрощений, приходится
переходить к численному моделированию процессов линзирования.
Авторы данной работы рассмотрели два наиболее типичных усложнения
модели линзирующего скопления - наличие в его центре массивной cD
галактики и линзирование на сливающихся скоплениях. Их вывод
заключается в том, что переход к точному моделированию повышает число
дуг, получающихся в результате сильного гравитационного линзирования.
Учет cD галактик повышает их число на 50%, а слияние скоплений - до
порядка величины.
Причина, по которой космологические параметры влияют на частоту линзирования,
достаточно понятна - в зависимости от того чем заполнена Вселенная
угловые размеры галактик и скоплений по разному меняются с расстоянием
(т.е. с красным смещением) - эти эффекты известны более 30 лет.
Однако в последнее время все эти исследования пришлост провозить заново,
во-первых, из-за появления большого количества новых наблюдательных
данных по макролинзированию и, во-вторых, из-за того, что наши
представления об устройстве Вселенной сильно изменились.
Вселенная оказазась заполненной невидимым веществом с отрицательным
давлением (так называемой "темной энергией") из-за которого ее
расширение не замедляется, а ускоряется. Такое исследование проведено
в работе А.Дева и Дж.С.Алканиса
astro-ph/0305068.
На приведенном ниже графике из этой работы показано как число линзированных
квазаров меняется в зависимости от космологического параметра q,
характеризующего ускорение (или замедление) ее расширения.
astro-ph/0305049
Турбулентная природа флокуллентных спиральных структур в галактиках
(A Turbulent Origin for Flocculent Spiral Structure in Galaxies)
Authors: Bruce G. Elmegreen et al.
Comments: accepted for ApJ, 31 pg, 9 figures
Серия из двух статей одной и той же группы авторов.
Флокуллентными называют хаотические спиральные структуры в галактиках.
В наиболее развитом виде флокуллентные спирали состоят как бы из
случайно разбросанных отрезков спиральных дуг. Авторы провели Фурье
анализ азимутальных сканов 7 подобных галактик. Оказалось, что спектр
мощности ведет себя степенным образом с показателем -1 на больших
масштабах и -1.7 на малых. Такое степенное поведение - прямое указание
на наличие у данного распределения фрактальных свойств. Более того,
наблюдаемые показатели степени совпадают со степенями распределений
сканов облаков H I в Большом Магеллановом Облаке, флокуллентных
пылевых облаков я ядре Галактики, и спектра углового распределения газа
по обзорам Млечного Пути и Магеллановых Облаков.
Авторы делают вывод (и подтверждают его простой численной моделью), что
все эти структуры порождены одной и той же причиной, а именно
крупномасштабной турбулентностью межзвездной среды. Турбулентность
порождается в самых крупных масштабах из-за сдвиговых гравитационных
неустойчивостей и проявляется сначала в виде структур областей
звездообразования - флокуллентных дугах. Дальнейшее развитие
турбулентного в сторону более мелких масштабов порождает остальные
перечисленные явления.
![](jpg/0305049.jpg) |
6 галактик из данной работы
|
![](jpg/0305049_ngc4414.jpg) |
Флокуллентная спиральная галактика NGC 4414
|
Вторая статья
astro-ph/0305050
посвящена подобному исследованию двух галактик M33 и NGC 5055.
astro-ph/0305051
Космологические результаты из двухградусного обзора красных смещений
галактик
(Cosmological results from the 2dF Galaxy Redshift Survey)
Authors: Matthew Colless
Comments: 11 pages, to appear in Carnegie Observatories Astrophysics
Series,
Vol.2: Measuring and Modeling the Universe, ed. W.L. Freedman (Cambridge:
Cambridge University Press); full-colour, full-resolution version at
http://www.mso.anu.edu.au/2dFGRS/Public/Publications
В ходе обзора построена трехмерная карта распределения 221 тысячи галактик
до красных смещений 0.3. На данном масштабе это самая полная карта на
сегодняшний день. z=0.3 это уже немало, а потому можно детально изучать
крупномасштабную структуру Вселенной.
В начале статьи авторы кратко описывают сам эксперимент.
Затем дается изложение результатов по крупномасштабной структуре, и наконец
в заключение обсуждаются совокупные данные 2dFGRS и спутника WMAP.
Напомним, что когда команда WMAP дает таблицу космологических параметров
"в эпоху после WMAP", то речь идет именно о результатах совместных с
2dFGRS, т.к. только по измерению космологического реликтовго излучения
многие параметры можно получить лишь с большой долей неопределенности.
Данные 2dFGRS хорошо укладываются в стандартную на сегодняшний день картину
с постоянной Хаббла порядка 70 км/с/Мпк, холодной темной материей,
составляющей 0.3 от полной плотности, и 0.7 от полной плотности
находится в темной энергии. Полная плотность примерно равна критической
(т.е. Вселенная плоская).
Получены также новые данные по скучиванию галактик разных типов.
Эти результаты еще будут сравниваться с детальным численным моделированием
образования галактик, их групп и скоплений.
astro-ph/0305053
Энергетический спектр космических лучей выше 1015 эВ,
полученный по измерениям черенковского излучения в Якутске
(The energy spectrum of cosmic rays above 10^15 eV as derived from air
Cherenkov light measurements in Yakutsk)
Authors: A.A. Ivanov, S.P. Knurenko, I.Ye. Sleptsov
Comments: 11 pages, 5 figures, submitted to Nuclear Physics B
(Proceedings
Supplements)
Приятно сознавать, что у нас в стране получают хорошие экспериментальные
результаты. Более того, оборудование обновляется и совершенствуется.
Хорошо известна проблема с космическими лучами сверхвысоких энергий.
Обычно упоминают два эксперимента в этой области: AGASA и HiRes.
Кроме них космические лучи самых-самых больших энергий видит еще и Якутский
эксперимент.
В статье описывается измерение спектра космических лучей на энергиях выше
1015 эВ. Результаты сравниваются с полученными другими
экспериментами (Akeno, AGASA и HiRes).
На энергиях ниже примерно 1019 эВ эксперименты дают похожие
результаты. На более высоких энергиях появляются различия (якутские
результаты лежат, кстати, еще выше AGASA), но здесь велики неопределенности.
Причем неопределенности как статистические (мало событий), так и
систематические. Как неоднократно отмечали разные авторы, только
эксперимент нового поколения (Оже - Auger) сможет дать необходимые данные
для решения загадки космических лучей сверхвысоких энергий.
astro-ph/0305061
Сквизары: звезды приливного возбуждения на орбитах вокруг сверхмассивных
черных дыр
(Squeezars: Tidally powered stars orbiting a massive black hole)
Authors: Tal Alexander, Mark Morris
Comments: ApJ Lett. accepted. 4 pp. 1 fig
Авторы вводят новый тип транзиентных (вспыхивающих) источников.
Это звезды, вращающиеся на сильноэксцентричных (сильно вытянутых) орбитах
вокруг сверхмассивных черных дыр с массой до 108 масс Солнца.
Такой предел связан с тем, что чем меньше черная дыра - тем больше приливные
силы на том же расстоянии от нее (если расстояния измерять в радиусах черной
дыры). Звезды, пролетая вблизи черной дыры, будут испытывать мощное
приливное воздействие, что будет приводит к существенному возрастанию их
светимости (вплотьт до эддингтоновского предела).
Авторы строят модели таких звезд и оценивают темп появления собитий.
Он оказывается небольшим, но авторы надеются, что высокая светимость
позволит увидеть такие "сквизары" (сжвезды"? - от слова "сжимать") даже при
низком темпе вспышек.
См. также вторую статью тех же авторов:
"Orbital inspiral into a massive black hole in a galactic center".
astro-ph/0305063
Вводный обзор современной космологии
(Introductory Overview of Modern Cosmology)
Authors: Burin Gumjudpai
Comments: 28 pages, 7 figures. Lecture notes: The Second Tah Poe
School on
Cosmology "Modern Cosmology" (TPCosmo II), 17-25 April 2003, Naresuan
University, Phitsanulok, Thailand
Очень популярное изложение самых основ космологии, однако, содержаться
многие важные простые уравнения.
Автор отталкивается от книги Гаррисона "Космология" (ссылка на ее второе
издание стоит в списке литературы за номером 1). Если отбросить некоторые
излишние попытки дать наглядную интерпретацию (что целиком пришло из книги
Гаррисона), то обзор хороший. Он как подойдет студентов,
возможно, для преподавателей астрономии. Это именно что "вводный обзор".
Потом следует обратиться к более серьезным источникам.
Лишний раз хотим предпуредить, что многие иллюстрации, включенные для
наглядности, слегка искажают реальность (если мы правильно ее себе
представляем, конечно). Поэтому многие слова из обзора не стоит воспринимать
как догму.
миниобзор
astro-ph/0305066
Фотоны высоких энергий, нейтрино и гравитационные волны от космических
гамма-всплесков
(High Energy Photons, Neutrinos and Gravitational Waves from Gamma-Ray
Bursts)
Authors: P. Meszaros et al.
Comments: Invited talk to appear in Procs. of the first Niels Bohr
Summer
Institute, "Beaming and Jets in Gamma Ray Bursts", Eds. R. Ouyed, J.
Hjorth
and A. Nordlund (2003), 14 pages, 6 figures
В этом небольшом обзоре авторы пытаются дать свои предсказания по поводу
того, что увидят от гамма-всплесков
новые эксперименты в гамма-астрономии, нейтринной
астрономии, гравитационно-волновой астрономии.
Современные сценарии возникновения гамма-всплеска включают в себя как
минимум мощный взрыв (гиперновая или слияние компактных объектов) и
джет (т.е. излучение коллимированно). Все это естественным образом приводит
к генерации жесткого излучения, ускоренных частиц, высокоэнергетичный
нейтрино и гравитационных волн. Поэтому потенциально гамма-всплески являются
источниками всего этого, значит можно надеяться все это увидеть.
Новых экспериментов много:
LIGO и
VIRGO -
для поиска гравволн,
ICECUBE - для регистрации нейтрино,
Auger
- для регистрации космических лучей (в том числе и очень
высоких энергий).
Соответственно для них и делаются предсказания.
Конечно, в сценарии возникновения гамма-всплеска еще много неясного.
Поэтому есть много неопределенностей, которые не дают дать точный прогноз
(например, сколько нейтрино и каких энергий мы можем ожидать от ....).
Разумеется, хочется верить в хорошее - в то, что хорошие предсказания
сбудуться, и новые эксперименты получать новые позитивные результаты (а не
верхние пределы) по гамма-всплескам.
astro-ph/0305071
Определение формы Вселенной по дискретным источникам
(Determining the shape of the Universe using discrete sources)
Authors: G.I. Gomero
Comments: 11 pages, no figures
Данная работа основана на высказанном еще в 1997 году предположении,
что скопления галактик RXJ 1347.5-1145 и CL 09104+4109
могут быть изображениями скопления Coma в созвездии Волос Вероники,
порожденными сложной топологией нашей Вселенной.
Поскольку пространственная геометрия нашей Вселенной близка к плоской
(т.е. почти Эвклидова), то существует только шесть вариантов ее топологии.
(Для этого надо взять фигуру которой можно "без зазоров" заполнить Эвклидово
пространство и определенным образом склеить ее грани.) Наличие одной тройки
изображений не позволяет выдрать како-либо из шести вариантов, однако
если бы нашлись еще две тройки объектов, то это можно было бы сделать.
Эта работа перекликается с короткой заметкой
"Охота за призраками"
и препринтом
astro-ph/0304290.
astro-ph/0305074
Открытие Sgr A*
(The Discovery of Sgr A*)
Authors: W.M.Goss, Robert L.Brown, K.Y.Lo
Comments: 8 pages,2 figures. Conference proceedings: "The central 300
parsecs
of the Milky Way", editors A.Cotera, H.Falcke, T.R.Geballe, S.Markoff
Небольшой рассказ о ранних (60-е - 80-е гг.) наблюдениях центра Галактики в
радиодиапазоне. Источник Sgr A* - это собственно наша сверхмассивная черная
дыра. Точнее сказать так обозначили (в 1982 г.) радиоисточник в самом центре
Галактик, внутри которого сидит наша черная дыра.
обзор
gr-qc/0305019
Избранные вопросы физики на планковском масштабе
(Selected topics in Planck-scale physics)
Authors: Y. Jack Ng
Comments: 30 pages, 1 figure; invited Brief Review to appear in Mod.
Phys.
Lett. A
Очень хороший и понятный обзор. Автор детально рассматривает как теорию, так
и наблюдения. Речь идет все о той же "пространственно-временной пене,
способах ее описания и попытках и проектах, связанных с наблюдением.
Статья представляет прекрасный пример описания "физики на пределе".
Автор аккуратно приводит все основные формулы. Обсуждает наиболее
популярные идеи. Разбирает некоторые астрономические эксперименты,
призванные дать ограничения (или проверить) некоторые теории на планковском
масштабе. Рекомендуем прочесть, причем прочесть два раза!
Все-таки материал не простой. И по-крайней мере - прочтите эпиграф...
обзор
astro-ph/0305089
Гравитационное линзирование на крупномасштабной структуре
(Gravitational Lensing by Large Scale Structures: A Review)
Authors: L. Van Waerbeke, Y. Mellier
Comments: 46 pages, Lecture given at the Aussois winter school, january 2003
Это действительно полноценный обзор - 46 страниц. Наша Вселенная заполнена
веществом, причем его распределение на масштабах до сотен мегапарсек -
неоднородно. Такие крупномасштабные неоднородности будут вызывать отклонение
лучей света, т.е. вся Вселенная в целом и каждая ее достаточно крупная часть
в отдельности будут играть роль (гравитационной) линзы. Правда линзы эти
будут очень "кривыми".
В обзоре дано общее введение в проблему гравитационного (макро)линзирования,
а также подробно рассмотрены вопросы искажения форм галактик и точечных
источников,
корреляционные свойства возникающих изображений, ограничения на плотность
и однородность распределения вещества и другие космологические параметры,
и так далее.
обзор
astro-ph/0305102
Расстояния по RR Lyrae: теория и наблюдения
(RR Lyrae Distance Scale: Theory and Observations)
Authors: Giuseppe Bono
Comments: Invited Review, 21 pages, 7 figures, To be published in
"Stellar
Candles", ed. W. Gieren & D. Alloin, Lecture Notes in Physics
Еще один обзор по измерению расстояний во внегалактической астрономии по
переменным типа RR Лиры. Упоминаем о нем в связи с важность рассматриваемого
вопроса и полнотой обзора.
astro-ph/0305115
Гамма-всплески как рентгеновские реперы Вселенной
(Gamma-ray bursts as X-ray depth-gauges of the Universe)
Authors: P. Meszaros, M.J. Rees
Comments: 10 pages, subm. to ApJ(Lett.), 5/7/03
Авторы детально рассматривают рентгеновские послесвечения космических
гамма-всплесков ан больших красных смещениях. Важным выводом является
предсказание сильных рентгеновских спектральных линий, возникающих через
несколько минут после начала всплеска. Такие линии (это линии железа)
могут помочь в
непосредственном определении красного смещения источника.
Т.о. образом может возникнуть интересная ситуация. Долгое время природа
гамма-всплесков была неясна, т.к. не могли точно определить расстояние до
них. Теперь же, если такие рентгеновские линии будут обнаружены,
гамма-всплески станут одним из основных реперов на больших (больше 3-6 до
30) красных смещениях!
astro-ph/0305126
Нужны ли нам звезды, чтобы реионизовать Вселенную на больших красных
смещениях? Ранняя реионизация распадающимися тяжелыми стерильными нейтрино
(Do We Need Stars to Reionize the Universe at High Redshifts? Early
Reionization by Decaying Heavy Sterile Neutrinos)
Authors:Steen H. Hansen, Zolt\'an Haiman
Comments:5 pages, 1 figure
Спутник WMAP дал достаточно серьезные свидетельства в пользу достаточно
ранней реионизации Вселенной (на красных смещениях больше 10).
Стандартный сценарий включает в себя реионизацию излучением первых звезд и
квазаров. Но, конечно же, есть и альтернативы.
В данной статье авторы разбирают достаточно популярный сценарий, где
реионизация происходит из-за выделения энергии при распаде тяжелых частиц.
Конкретно - речь идет о массиных стерильных нейтрино.
Предлагается двухстадийная ионизация. На первом этапе работают нейтрино, и
только потом, на более скромных z подключаются первые звезды.
Основная проблема заключается в том, что никто таких нейтрино пока не видел.
Но, как говорится, если есть возможность - надо ее изучить.
обзор
astro-ph/0305131
Первичные магнитные поля после космологических фазовых переходов
(Primordial magnetic fields from cosmological phase transitions)
Authors: D. Boyanovsky, H. J. de Vega, M. Simionato
Comments:LaTex, 36 pages, 3 .eps figures, to appear in the Proceedings
of the
9th. International School of Astrophysics aniel Chalonge', N. Sanchez and
Y. N. Parijskij Editors, NATO ASI Series, Kluwer Publ
Одной из важных (важнейших) проблем в астрофизике является происхождение
первичных магнитных полей. Существует несколько подходов к ее решению. Один
из них используют авторы данной работы - это генерация поля за счет фазовых
переходов на радиационно-доминированной стадии.
Статья сложная несмотря на большой объем (и, следовательно, подробные
разъяснения). Это лекции, прочитанные на школе Daniel Chalonge.
Уровень рассчитан на достаточно сильных аспирантов, работающих в
близких областях.
Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики)
статьи, появившиеся в разделе
physics
(включая cross-listing).
physics/0305010
First Description of Discrete Stars Composing the Milky Way in Thomas
Watsons Hekatompathia (1582)
Authors: Eric Lewin Altschuler, William Jansen
Кто первым сказал, что Млечный Путь состоит из отдельных слабых звезд?
Безусловно, Галилей увидел это в свой телескоп, но знали ли это до него?
Наверное с абсолютной достоверностью мы все-таки никогда это не узнаем.
В этой крайне короткой заметке авторы приводят сонет Томаса Ватсона
(Thomas Watson). Вот важный отрывок:
That can not tell how many starres appeare
In part of heav'n, which Galaxia hight
По мнению авторов это довольно четко свидетельствует о том, что
Ватсон знал, что Млечный Путь состоит из отдельных звезд.
Приводятся ими и другие любопытные факты.
Итак, на вопрос:"Кто первый сказал о звездах в Млечном Пути?"
Мы можем ответить:"Ватсон, это же элементарно!"
маленькая книга
physics/0305011
Что такое осмос? Объяснение и понимание этого физического феномена
(What is osmosis? Explanation and understanding of a physical phenomenon)
Authors: Frank G. Borg
Осмос - вы берете полупроницаемый для воды сосуд, наливаете воду в него
и сам его тоже ставите в воду. затем внутрь вы насыпаете соль, которая
не проникает сквозь стенки сосуда. Она растворяется и через некоторое
время вы замечаете, что вода в сосуде начинает прибывать, проникая через
стенки даже вопреки повышающнмуся давлению.
Оказывается для описания этого явления на молекулярном уровне есть целая
теория, причем очень интересная. Там есть свои проблемы и свои достижения.
В общем почитайте -- не пожалеете.
physics/0305025
The imaging X-ray detector for Lobster-ISS
Authors: J.K. Black et al.
Comments: To be published in NIM A. Presented at the sixth
international conference on position sensitive detectors (PSD6)
Когда-то давно мы уже писали о планируемом
эксперименте
Lobster на МКС. Пока запуск намечен на 2009 г., но все может, к
сожалению, сдвигаться (в первую очередь из-за проблем с Шаттлами).
В этой статье описан рентгеновский детектор, разрабатываемый для
проекта Lobster. Это разработка включает в себя существенно новые
технологии, что не может не радовать. Это означает, что рентгеновская
астрономия еще далека от "застоя". Значит, будут еще открытия.