 |
Астронет: С. Б. Попов, М. Е. Прохоров Обзоры препринтов astro-ph за 19 - 31 апреля 2004 года (Выпуск 76) http://www.variable-stars.ru/db/msg/1197934 |
Одни из лучших научных новостей в России
на сайте Grani.Ru
Подписка на рассылку обзоров astro-ph на Subscribe.Ru
|
Содержание и быстрый переход к разделам обзора
Каталог низкоэнергичных гамма-источников по данным BATSE
Открытие кандидата в планетоиды внутреннего облака Оорта
Отдельные статьи
Из раздела physics
Полный Архив предыдущих выпусков. Архив статей, вошедших в выпуски с 01 июля 2002 г. по 31 марта 2003 г.
Разделы архива (с апреля 2003 г.): Полезные астрономические ссылки. Короткое эссе об электронных препринтах. Обзорные статьи в astro-ph с 2001 г.
Авторы проекта
Проект размещен на сайтах:
Вы может также разместить на своем сайте нашу ленту обзоров 
Новости астрономии от ПРАО Текущие открытия в ФЭЧ Новости космонавтики Новости от УФН Информнаука Перст Подписка на рассылку обзоров на Subscribe.Ru
Дружественная рассылка
Замечательный сайт 
|
Обзоры препринтов astro-ph
Выпуск N76
astro-ph за 19 - 30 апреля 2004 года: избранные статьи
Рефераты отдельных статей
Authors: Stuart L. Shapiro Comments: 11 pages, 2 figures, 2 tables, AASTeX; accepted to appear in The Astrophysical Journal Напомним, что согласно наиболее стандартной картине длинные гамма-всплески образуются в результате коллапса в черную дыру и образования аккреционного диска вокруг новообразовавшейся дыры. Процесс этот более чем сложный, а потому есть много нерешенных проблем. Одна из них связана с образованием диска. Стюарт Шапиро рассматривает процесс коллапса нейтронной звезды и процесс коллапса массивной звезды. В первом случае диск не образуется т.к. остается слишком мало вещества - почти все попадает в черную дыру. Во втором случае до 10 процентов массы коллапсирующего объекта может пойти на создание диска. Т.о. образом модели, в которых происходит "задержанный" коллапс нейтронной звезды сталкиваются с трудностями. Отметим однако, что расчеты Шапиро проведены при некоторых предположениях (однородность вращения, например). Учет более сложных эффектов может изменить картину.
Authors: S. Ransom et al. Comments: 9 pages, including 8 figures. To appear in proceedings of Aspen Center for Physics Conference on `Binary Radio Pulsars'' Eds. F. Rasio and I. Stairs Система двойного радиопульсара PSR J0737-3039 очень важна для физики и астрофизики. Поэтому источники (т.е. оба пульсара) активно наблюдают и регулярно рассказывают о новых результатах. Именно этому и посвящена данная заметка. См. также статью "Fluctuation and morphological properties of the pulsars in J0737--3039 system" (astro-ph/0404392)
Authors: Jerome A. Orosz et al. Comments: 14 pages, 5 figures (two of degraded quality), submitted to ApJ Авторы приводят данные подробных фотометрических исследований системы XTE J1650-500. Основным результатом является переоценка орбитальных параметров системы по сравнению с предыдущими работами. Из этого следует важный вывод: предыдущие оценки массы черной дыры могли быть несколько завышены. Теперь верхний предел на массу составляет примерно 7.3 массы Солнца. При варьировании параметров системы можно получить массу даже порядка 4 солнечных масс. Это очень важно, т.к. в настоящий момент считается, что существует провал в распределении по массам между нейтронными звездами и черными дырами (примерно от 2-3 масс солнца до 7), объяснению которого было посвящено немало работ. Обнаружение хотя бы одной черной дыры "из провала" чрезвычайно важно для изучения конечных стадий эволюции звезд.
Authors: Daisuke Nagai, Andrey V. Kravtsov Comments: 3 pages, 2 figures. Use iaus style. To appear in the proceedings of IAU Colloquium 195 - "Outskirts of galaxy clusters: intense life in the suburbs", Torino, Italy, March 12-16, 2004 Очень короткая заметка в трудах конференции. Мы выделяем ее потому, что уже в абстракте компактно и четко перечислены основные элементы и трудности в моделировании процесса формирования галактик и скоплений, а также возможные пути разрешения этих проблем. Трудности связаны с правильным учетом охлаждения газа за счет излучения и нагрева газа за счет обратного влияния образующихся звезд. Для воспроизведения наблюдающихся свойств галактик необходим какой-то дополнительный механизм нагрева. Возможно, он связан с активностью галактического ядра.
Authors: J. W. Moffat Comments: 10 pages. Latex file. No figures. Talk given at the Coral Gables Conference on High Energy Physics and Cosmology, Fort Lauderdale, Florida, December 17-21, 2003 Подробно рассматривается одна из альтернатив инфляции. Данная модель основывается на весьма нестандартной физике. Разумеется, обсуждаются пути экспериментальной проверки правильности предложенной модели. См. также вторую свежую статью этого автора, посвященную альтернативной теории гравитации: "Modified Gravitational Theory and Galaxy Rotation Curves" (gr-qc/0404076)
Authors: B. Willems, V. Kalogera, M. Henninger Comments: 25 pages, Submitted to ApJ. A version with high resolution figures may be downloaded at http://www.astro.northwestern.edu/~bart/publications.html Авторы обсуждают такой вопрос: можно ли по данным наблюдений двойных нейтронных звезд (системы типа пульсар+пульсар или пульсар+непульсирующая нейтронная звезда) получить ограничения на скорости отдачи (кики) и на величину угла между осью вращения пульсара и осью орбитального момента системы. И кик, и смещение оси по углу возникают из-за взрыва сверхновой. В связи с этим представляется очень важным максимально использовать данные наблюдений для получения информации, связанной с физикой взрыва. В основном авторы обсуждают систему единственного "двойного-двойного" пульсара (система из двух пульсаров). Более кратко рассматриваются системы PSR B1534+12 и PSR B1913+16 (пульсар+нейтронная звезда).
За счет новых данных и расширения пространства параметров авторы получают
результаты, отличающиеся от более ранних (в том числе полученных самими
авторами).
Не вникая в детали, можно сказать, что:
Authors: A. M. Levine et al. Comments: 16 pages, 11 Postscript figures, submitted to ApJ Источник X1908+075 известен еще с самых ранних рентгеновских наблюдений. Однако оптического отождествления не было и не до их пор. Некоторое время назад по данным RXTE был обнаружен орбитальный период (4.4 дня). В этой работе авторы рассказывают об открытии периода 605 секунд. Очевидно, что это период вращения нейтронной звезды. Удалось достаточно много узнать об этой системе. Компаньоном является массивная звезда с высоким темпом потери массы в виде звездного ветра, причем не гигант. Авторы полагают, что это звезда Вольфа-Райе. А значит, рассуждают они, в скором времени (десятки тысяч лет) она может превратиться в черную дыру. Т.е. система может являться прародителем интереснейших (и еще не открытых) систем нейтронная звезда + черная дыра!
Authors: Bruce G. Elmegreen, John Scalo Comments: 72 pages + 5 separate figures, submitted to Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics
Authors: John Scalo, Bruce G. Elmegreen Comments: 46 pages + 2 separate figures, submitted to Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics Обзор в двух частях по межзвездной турбулентности. Авторы подробнейшим образов разбирают все базовый проблемы, связанные с турбулентностью, включая неплохой обзор основных понятий (т.е. теории). Конечно же приводится много данных наблюдений и подробная библиография. Пожалуй именно этим обзор и ценен: изложение основ + библиография.
Authors: B. A. Harmon et al. Comments: 64 pages, 17 figures, abstract abridged, Accepted by ApJS
"BATSE умер, но архивы его живут". Примерно так хочется сказать....
Именно второй способ и используется в данной работе. Авторы предпринимали такую попытку и раньше, но теперь они использовали более продвинутое программное обеспечение (частично разработанное для обработки данных ИНТЕГРАЛа) и более мощные компьютеры. В начале авторы составили каталог 58 источников. Затем они добавили еще 121 известный источник и попытались вытянуть по ним из данных BATSE как можно больше информации. Вытянуть удалось для 86 источников (плюс еще для 36 с меньшей уверенностью). Каталог всех этих источников и представлен в статье.
Authors: M.E.Brown, C.Trujillo, D.Rabinowitz Comments: 13 pages, 2 figures (9 photo) Речь идет о малой планете 2003 VB12, которую назвали Седной. О ней уже много писалось и говорилось. Это объект, движущийся по орбите с большой полуосью равной 480+/-40 АЕ. В перигелии Седна приближается к Солнцу на 76+/-4 АЕ. В статье мало иллюстраций (гораздо больше вы найдете по приведенным выше гиперссылкам), но зато впервые подробно описано, каким образом объект был открыт. Официальная версия данной статьи появится в "Astrophysical Joutnal Letters" только 10 августа.
Authors: M.Honda et al. Comments: 32 pages, 21 figures, subm. to Phys.Rev.D Авторы провели повторные расчеты потоков атмосферных нейтрино, на этот раз с рамках трехмерной геомагнитной модели. Согласно их утверждениям точность полученных потоков лучше чем 10% на энергиях ниже 10 ГэВ. Подробное описание проделанной работы привело к тому, что получился неплохой обзор по указанному вопросу.
Authors: Vitor Cardoso Comments: PhD thesis, Instituto Superior Tecnico, 206 pages Квазинормальными модами называют динамические колебания "поверхности" черной дыры. Подобные колебания возникают, например, при коллапсе в черную дыру тела с сильно несимметричным распределение массы. Но квазинормальные моды вызывают излучение гравитационных волн, быстро затухают и черная дыра становится симметричным статическим коллапсаром. Что такое квазинормальные моды черных дыр, какими свойствами они обладают и как это может проявляться в астрофизике, подробнейшим образом описано в данной диссертации.
 Квазинормальные моды на поверхности черной дыры (рисунок взят не из данной работы)
Authors: Alexander Kusenko Comments: 7 pages, 1 figure При своем рождении внутри сверхновых большинство пульсаров (нейтронных звезд) испытывают кик ("пинок"), под действием которого они приобретают скорости достигающие сотен километров в секунду. Механизм данного процесса на сегодня не ясен. Предлагались различные модели, в частности, асимметричное испускание нейтрино. Все ранее предложенные нейтринные механизмы кика были отвергнуты (из-за слишком низких скоростей). В данной заметке автор пытается возродить такой механизм, но для этого требуется предположить существование стерильных нейтрино с массами в интервале 1-20 кэВ. Заодно из таких частицы могла бы состоять небарионная темная материя (не путать с темной энергией - лямбда-членом).
Authors: Masahiro Nagashima, Yuzuru Yoshii Comments: 24 pages including 29 figures, accepted in ApJ Авторы построили полуаналитическую модель иерархического формирования галактик (когда сначала образуются "маленькие" галактики, которые затем сливаются в "большие") и с ее помощью провели повторный анализ имеющихся у них данных. Данных было много, в результате чего получился оригинальный и вполне приличный обзор данного направления.
Authors: Marina M. Romanova et al. Comments: 15 pages, 13 figures Из римской двойки в названии статьи вы можете понять, что речь идет о продолжении цикла исследований, и это действительно так, первая их часть была опубликована в препринте astro-ph/0401375. Наиболее интересные новые выводы авторов таковы:
В любом случае уважаемым читателям стоит обратится к самой статье: желающим разобраться - читать, а просто интересующимся - смотреть.
На странице авторов можно посмотреть фильм, выполненный по результатам их расчетов.
Authors: Levon Pogosian, Alexander Vilenkin, Max Tegmark Comments: 9 pages, 4 figures Антропный принцип гласит: "существование во Вселенной такой сложной и хрупкой физической системы как человек, а также необходимых для его естественного возникновения условий, накладывает на свойства окружающего нас мира очень жесткие ограничения" (Формулировка наша). Теперь вернемся к статье: в окружающем нас мире наблюдается хорошо развитая крупномасштабная структура (стенки/войды, (сверх)скопления галактик, просто галактики - в одной из которых мы и живем). Но развиваться такая структура могла только в мире, где плотность вещества превышала плотность темной энергии (Лямбда-члена). Рост крупномасштабной структуры практически остановился в последние несколько миллиардов лет, а в будущем он будет еще слабее. Такой же эффект оказывает на рост структуры масса космологических нейтрино: если суммарная масса трех сортов нейтрино будет превышать 1-3 эВ, наблюдаемая крупномасштабная структура просто не возникнет. А теперь посмотрим причем здесь антропный принцип: предположим, что плотность темной энергии (значение Лямбда-члена) и массы нейтрино меняются в различных частях Вселенной. [Здесь речь идет об очень удаленных частях Вселенной и об очень медленном изменении значения указанных величин в пространстве. На масштабах порядка горизонта нашего мира и даже на в несколько порядков бОльших, указанные параметры остаются постоянными.] Будем предполагать, что эти два параметра меняются случайным образом и независимо друг от друга. Какова вероятность получить то сочетание параметров, которое наблюдается в нашей локальной Вселенной? Вот это можно подсчитать с помощь антропного принципа. Мы можем положить вероятность реализации определенного сочетания космологических параметров пропорциональной числу наблюдателей, присутствующих в областях вселенной с такими значениями параметров. Эту вероятность можно представить, как произведение трех сомножителей:
Последний из сомножителей авторы просто положили пропорциональным числу звезд в галактике, т.е. ее массе. (Таким образом они выбросили основную часть ограничений, которые можно вывести собственно из существования человека, но авторы не биологи, а астрофизики.) Первые же два члена можно вычислить теоретически, что и было сделано в статье. Выводы: самое хорошее согласие с наблюдениями достигается при ненулевых массах нейтрино (2-9 эВ).
Authors: Lori M. Feaga et al. Comments: 23 pages, 5 figures, accepted in ApJ По наблюдениям с Хаббловского космического телескопа (с помощью спектрометра высокого разрешения GHRS), проводившимся в 1994-96 гг. (архивные данные), в атмосфере спутника Юпитера Ио обнаружен атомарный хлор (одновременно с кислородом и окислами серы). Хлор зарегистрирован по линиям Cl I 1349A (разрешенная) и Cl I] 1386A (запрещенная), превышающих уровень шумов в 6-10 раз. Зарегистрированная концентрация атомов хлора примерно в 50 раз ниже, чем атомов кислорода.
Authors: L.M.Krauss, G.D.Starkman Comments: 3 pages, 1 figure, submitted to Phys.Rev.Lett В последние 10-15 лет, одновременно с очень быстрым развитием компьютеров, регулярно появляются работы в которых указывают на те или иные принципиальные (более или менее) ограничения на компьютерные вычисления. В данной статье предложено еще одно, причем универсальное и космологическое. Как стало известно несколько лет назад последние 2-3 миллиарда лет наша Вселенная расширяется с ускорением. По мере продолжения такого расширения Вселенная все больше будет приближаться к миру де Ситтера, в котором размер горизонта и постоянная Хаббла не меняются со временем. Кроме того такая Вселенная будет заполнена тепловым Хокинговским излучением, исходящим от горизонта, его температура пропорциональна постоянной Хаббла H (сегодня Вселенная гораздо горячее):
В результате получается очень простое по смыслу ограничение: температура
любого компьютера не может быть ниже TH, тогда для
выполнения любого элементарного действия
(изменения состояния 1-битовой ячейки) потребуется затратить
Источником энергии может служить только вещество, которого на сегодняшний момент во Вселенной около 30%. Если все это вещество с максимальной эффективностью превратить в энергию, а ее затратить на проведение вычислений, то удастся обработать следующее количество информации:
Authors: B.Willems et al. Comments: 6 pages, 7 figures Продолжаются теоретические исследования (дважды) двойного пульсара PSR J0737-3039. Выводы таковы:
Authors: R. Foot and Z. K. Silagadze Comments: about 9 pages Некоторые современные теории элементарных частиц утверждают, что кроме нашего мира, в котором все тела состоят из известных нам фотонов, протонов, электронов и т.д. в этой же самой Вселенной может существовать еще один, такой же по разнообразию свойств мир, построенный из других частиц, которые называют "зеркальными" (отсюда "зеркальное вещества" и "зеркальная вселенная"). Набор зеркальных частиц и их взаимодействия между собой могут быть такими же (строго или приближенно) как в нашем мире или же могут совершенно от них отличаться. Основной особенностью зеркальных частиц является то, что с нормальным веществом они взаимодействуют либо только гравитационно, но это очень жесткое ограничение, после введения которого остается совсем мало интересной физики. Поэтому в последнее время при рассмотрении зеркальных теорий дополнительно предполагают наличие (слабого) смешивания обычных и зеркальных частиц. Это означает, что при некоторых условиях зеркальные нейтрино или (как в этой статье) фотоны могут превращаться в соответствующие обычные частицы и наоборот. Никакое другое взаимодействие между обычным и зеркальным веществом невозможно (т.е. мы его не можем даже напрямую увидеть). Если зеркальное вещество во своим (внутренним) свойствам похоже на наше, то из него будут образовываться галактики (зеркальные), в них звезды, а массивные зеркальные звезды будут заканчивать свою эволюцию взрывами сверхновых (в зеркальном мире). Причем обычные и зеркальные галактики будут скорее всего совпадать (оба сорта вещества будут расположены в общей гравитационной потенциальной яме), а отдельные звезды - располагаются независимым образом. При взрыве зеркальной сверхновой выделяется поток энергии, в основном в нейтрино и фотонах. Часть этих зеркальных фотонов может превратиться в обычные. А возникающая "на пустом месте" сверхмощная вспышка излучения может объяснить некоторые наблюдаемые в космосе интересные феномены. Авторы статьи приводят три таких явления:
А вообще статья очень простая и прозрачная.
Authors: V. Bozza L. Mancini Comments: 25 pages, 7 figures, accepted by ApJ Очередной "лавровый венок" достается звезде S2: самой близкой к центральной черной дыре Млечного Пути (из известных нам). На это раз дело связано с гравитационным линзированием на черной дыре. По оценкам авторов статьи оно будет достаточно заметным: и когда звезда находится дальше, чем черная дыра, т.е. в "обычном" режиме гравитационного линзирования, и когда звезда находится перед черной дырой, но мы все равно видим ее изображение на луче, обогнувшем черную дыру (так называемый retro-lensing). Случай пронаблюдать такое событие представится в начале 2018 года, при следующем прохождении периастра орбиты. Более того, если все сложится хорошо, то мы сможем при этом измерить массу и дистанцию до черной дыры (очень точно), а если повезет, то и вращение черной дыры.
Пояснение к рисунку: возле черной дыры образуются два семейства изображений звезды - четные и нечетные. Нулевым изображением (первым членом четного семейства) является сама звезда, ее прямое изображение. Первое нечетное изображение расположено по другую сторону от черной дыры - лучи дающие это изображение сделали примерно пол оборота под действием гравитации черной дыры. Второе четное изображение расположено с той же стороны, что и звезда, но гораздо ближе к черной дыре. Лучи, образующие это изображение, сделали прочти целый оборот. Третье нечетное изображение расположено по другую сторону от звезды: между черной дырой и первым нечетным изображением. Его создают лучи, совершившие примерно полтора оборота. Внутри каждого семейства свет создающий следующее изображение делает на один оборот вокруг черной дыры больше, чему предыдущего, поэтому изображения более высоких порядков оказываются расположенными все ближе к черной дыре (точнее к ее горизонту) и все более слабыми.
Authors: M.O.Calvao et al. Comments: 6 pages, 6 figures Очень красивая модель додекаэдральной Вселенной со сложной топологией (может быть слишком красивая, для того чтобы быть верной), предложенная для объяснения некоторых свойств анизотропии реликтового излучения, обнаруженных в эксперименте WMAP, предсказывает существование "кругов-на-небесной-сфере", в которых температура реликта ведет себя одинаковым образом.
Эти круги искали, но не нашли (см. astro-ph/0310233). Однако идея слишком хороша, чтобы отказываться от нее так просто: в работе astro-ph/0403036 было сделано утверждение, что из-за движения Земли (и Солнца, и Галактики) относительно реликтового излучения (со скоростью примерно 1000 км/с) круги превращаются в эллипсы, из-за чего они и не были обнаружены.
Так вот: по-видимому, эта работа не верна. Более тщательное рассмотрение, проделанное в данной статье, показало, что форма кругов не изменится (они останутся правильными кругами), но зато от движения Галактики зависят их размеры и положения центров на небе.
То есть, не смотря на ошибку, общий вывод статьи astro-ph/0403036 не изменится: круги могли не найти из-за указанных искажений. И у гипотезы додекаэдральной Вселенной еще есть шанс выжить.
Authors: Alan H. Guth Comments: 22 pages, 4 figures Небольшой обзор по инфляционной космологии. Его главная особенность в том, что он написан Аланом Гусом - одним из "отцов-основателей" Инфляции.
Authors: T. Sawa, M. Fujimoto Comments: 21 pages, 14 figures, 2 tables, submitted to A&A Авторы построили модель движения Млечного Пути, Туманности Андромеды, а также Большого и Малого Магеллановых Облаков друг вокруг друга. В данной модели учитывается как гравитация, так и гидродинамическое взаимодействие галактик. Результатом оказались траектории их движения в "последние" 10 миллиардов лет.
Authors: Fatimah Shojai, Ali Shojai Comments: 88 Pages, 6 figures Авторы заявляют, что им успешно удалось реализовать геометрический подход к Квантовой Механике. Раньше, последовательно и до конца, этот подход был реализован только в Общей Теории Относительности. Возможно теперь появятся новые возможности для создания давно ожидаемой теории - квантовой гравитации.
Authors: Steen Hannestad Comments: 21 pages, 4 figures В обзоре рассмотрено современное состояние нейтринной космологии: от момента отсоединения нейтрино от вещества и существования стерильных нейтрино, до эффектов, проявляющихся в крупномасштабной структуре и реликтовом излучении. Особое внимание автор уделяет "измерению масс" нейтрино по космологическим данным.
Authors: F.A. Jenet, S.M. Ransom Comments: 12 pages, 3 figures Еще одна модель, объясняющая почему обычный (не миллисекундный) пульсар (компонент "B") в этой системе регистрируется только на определенных орбитальных фазах. В их модели излучение компонента "B" усиливается, когда его магнитосфера облучается компонентом "A". Такая модель налагает определенные ограничения на ориентацию оси вращения и диаграмму направленности миллисекундного пульсара ("A"). Эта же модель предсказывает определенную эволюцию профиля миллисекундного пульсара, а также тот факт, что из-за геодезической прецессии всего через 15-20 лет его луч перестанет попадать на Землю. Статья опубликована в журнале Nature 428, 919 (2004).
Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики)
статьи, появившиеся в разделе
physics
(включая cross-listing).
Authors: Asher Peres Comments: 14 pages, To be published in a special volume of "Foundations of Physics" honoring the 70th birthday of the author
Автобиографическая заметка, написанная известным физиком в очень интересной
неформальной форме по случаю его же семидесятилетия.
Authors: Valery B. Kokshenev Comments: 9 pages, 4 figures
Феномен человеческого прямохождения рассматривается с физической точки
зрения.
|
энергии (или больше).
