A gyorsuló tágulás az univerzumban elérhető lesz közvetlen mérés a következő évtizedben • Igor
Gyorsulás galaxisok különböző vöröseltolódások z 0 és 3 A fekete vonal - elméleti predikciós alapján a modern kozmológiai kép (ΛCDM); szaggatott vonal - elméleti jóslatok, teljesen kizárja nélkül sötét energia. Rámutat hibákkal - a várható kísérleti eredmények, amelyek kapnak speciális új generációs rádióteleszkóp több mint egy évtizedes munka. Kiemelt területe vöröseltolódásuk, amely orientálja jövő kísérlet CSENGŐ. A kép a cikk alatti vita
A gyorsuló tágulás a világegyetem és a nehézségeket észrevételeit
Csillagászati megfigyelések, amelyek megerősítik a gyorsuló tágulás az Univerzum sokfélék. Ugyanakkor világosan meg kell érteni, hogy ezek a megfigyelések - közvetett. Nem látjuk, hogy közvetlenül a világegyetem tágulásának mértéke idővel növekszik. Van egy katalógust objektumok, amelyek különböző távolságokban minket, mérjük a sebességet és a fényerőt, megpróbáljuk összehasonlítani a kapott eloszlás elméleti számítások és megérteni, hogy az egész adathalmazt nem magyarázható egyszerű egységes kiterjesztése. De a feltételezés a sötét energia, amely megerősíti más kozmológiai adatok, megbirkózik a leírás.
Azonban a nagyobb bizonyosság, hogy a vas garantálja tény gyorsuló tágulás a világegyetem és célszerű mérni közvetlenül. Ezt meg lehet tenni révén úgynevezett teszt-Sandage Louba (Sandage-Loeb teszt). Úgy néz ki, nagyon egyszerű. Mostantól figyeljük egy távoli objektum és mérje meg eltávolításának sebessége révén a Doppler-effektus. Ha a fényt kibocsátotta egyetlen hullámhosszon, és regisztrálja a másik, a nagyobb, a hozzáállás megadja nekünk a forrás vöröseltolódásból. és ez lehetővé teszi, hogy megtalálja a mértéke annak eltávolítását. Ha ezt a mérést végzik újra és újra több éve, akkor előbb-utóbb azt veszi észre, hogy a vöröseltolódás növekszik - a fényforrás felgyorsul képest számunkra. Ezzel az intézkedéssel, hogy nem kell összehasonlítani a különböző tárgyak, mérje meg a távolságot a számukra, és mérjük a fényerőt. Csak el kell követni a vöröseltolódás ugyanazon objektum. de sokáig. Mivel a spektroszkópiai mérések nagyon pontos, és a forrás nem megy el, úgy tűnik, a probléma ezzel a mérés nem lesz.
Azonban egy kicsit óvatos pillantást felfedi számos nehézséggel. Először is, a várható gyorsulása legyen nagyon kicsi. Mint egy nagyon durva becslés, akkor megteszi a fény sebessége osztva a kora a világegyetem (13 milliárd év), ez ad mintegy 2 (cm / s) / év, azaz mintegy 10 -10 a nehézségi gyorsulás a Föld. Egy ilyen rend lenne a gyorsulás a tárgyak nagy vöröseltolódások z - feltéve, hogy azok valóban felgyorsult.
Azonban felugrik a második nehézséget. Gyors bővülése nem volt mindig. Gyorsulás viszonylag új keletű kozmológiai, amikor az univerzum már 10 milliárd éves. Ezt megelőzően, az univerzum bővült a lassulás: a gravitációs vonzása, akkor uralkodott a taszító hatása a sötét energia. Tehát, ha azt látjuk, távoli galaxisok z> 2, akkor látni fogjuk őket vissza, hogy a távoli korban, amikor a gyorsulás nem volt. Tehát a közvetlen megfigyelés a gyorsulás kell nézni csak egy viszonylag közeli tárgyakat, de ezek felgyorsítják a jelenlegi megfigyelések. És ha közel vannak, és a gyorsulás akkor még kevesebb; számítások azt mutatják, hogy ez nem haladja meg a 0,4 (cm / s) / y (lásd. ábra).
A harmadik nehézség abból adódik egy banális tény, hogy a galaxisok kölcsönhatásban vannak egymással. Ez azt jelenti, hogy van, és a szokásos gyorsítás által okozott gravitációs és nem jár a felgyorsult az univerzum tágulását. Azt is figyelembe kell venni, hogy ne tévesszük keresett kozmológiai hatást. És valóban a naprendszer, ezért az érzékelők is tapasztalják a centripetális gyorsulás felé irányul galaxisunk közepén. Szerencsére ez a megfelelő gyorsulás könnyen vezérelhető a pulzár időszakokban.
A negyedik nehézség okozta belső mozgás már fénylő anyag belsejében a forrás. A fény egy távoli galaxis - egy sor fényét számos tárgyat vagy kiterjesztett régiókban. Mindegyikük rendelkezik néhány saját mozgás sebessége belül a galaxisban, amely össze van hajtva, kivonjuk a sebességet a galaxis is. Még egyetlen meleg forrás értünk, amelyek sugárzás mozog nagy sebességgel nekünk, vagy tőlünk. Ezért, még ha azok nincsenek referencia rendszerek fényt bocsátanak ki bármelyike hullámhosszon, látni fogjuk, nem a keskeny és kissé homályos vonal. Emiatt közelgő Doppler blur közlemény jelentéktelen kozmológiai eltolódása emissziós vonal nagyon nehéz.
Közvetlen mérése gyorsulás hidrogén RL
Ez használ lényegében ugyanazt a hatást, de nem az emissziós vonalak és abszorpciós vonalakat, és emellett - nem az optikai tartományban, és a rádió emissziós hullámhosszon 21 cm-es szám nem venni a mennyezetre .. Híres spektrális vonal 21 cm fakad elektron hopping hidrogénatom két nagyon hasonló energiaszintek miatt különítették hiperfinom. Rádió megfigyelések az ég ezen a hullámhosszon lehetővé teszik kiterjesztett feltérképezése a semleges atomos hidrogén felhők galaxisok. Ha elég sűrű felhő hidrogén a módja a rádióhullámok néhány még távolabbi Galaxy, azt látjuk, az abszorpciós vonalát - rádió jel intenzitásának dip ezen a hullámhosszon. Ha összehasonlítjuk a mért hullámhossz a névleges, megkapjuk a Doppler sebesség hidrogén felhők.
Ez a cikk azt ismerteti, több előnye rádió megfigyelések 21 cm-es, mint a hagyományos optikai. Először is, önmagában ez a vonal nagyon szűk, és annak helyzete ismert nagy pontossággal. Másodszor, ez fordul elő egy felhő hideg hidrogén, mint a forró hidrogén nem semleges marad gáz. Ez azt jelenti, hogy az arány a mozgását az egyes atomok kicsi és elkenődött a vonal kapott sokkal kisebb, mint egy forró forrás.
Becslések CSIPOGÓ kísérlet eredményei azt mutatják, hogy a 10 éves lehet majd regisztrálni a felgyorsult az univerzum tágulását a statisztikai szignifikancia szintjét 5 szórások. SKA projekt beszélünk az olvasási években. Érdemes kiemelni, hogy ez a mérés nem korlátozódik kizárólag a gyorsulást, és lehetővé teszi azt is, hogy az intézkedés részletesen, ez függ a vöröseltolódás. Ez azt jelenti, hogy képes lesz közvetlenül ellenőrzi a különböző elméleti modellek a sötét energia, ideértve az egzotikus modell a gravitáció. Más szóval, az Arsenal a kozmológusok lesz egy erős kutatási eszköz.