Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Вейнберг С. -> "Гравитация и космология. Принципы и приложения общей теории относительности" -> 164

Гравитация и космология. Принципы и приложения общей теории относительности - Вейнберг С.

Вейнберг С. Гравитация и космология. Принципы и приложения общей теории относительности — М.: Мир, 1975. — 695 c.
Скачать (прямая ссылка): gravitaciyaikosmologiya1975.djvu
Предыдущая << 1 .. 158 159 160 161 162 163 < 164 > 165 166 167 168 169 170 .. 254 >> Следующая


Ярчайшие галактики О^Ю10 пс)

Скопление Девы имеет небольшое среднее красное смещение Z = 0,0038, соответствующее радиальной скорости 1100 км/с. § 5. Лестница космических расстояний

469

Это ненамного больше средней случайной скорости типичных галактик, и только когда мы «смотрим» дальше скопления Девы, космологическое расширение начинает доминировать в поле скоростей. Чтобы определить эти космологически интересные расстояния, необходимо использовать в качестве индикаторов расстояния целые галактики.

Скопления галактик содержат от сотен до тысяч различимых галактик (в скоплении Девы их 2500); следовательно, если есть какая-либо естественная верхняя граница абсолютной светимости отдельно взятых галактик, то абсолютная светимость наиболее яркой галактики в богатом скоплении должна быть близка к этому максимуму. Из этих соображений Хаббл [43] предложил в 1936 г. использовать наиболее яркие галактики в скоплениях в качестве индикаторов расстояния (в действительности он брал пятую по яркости галактику, чтобы минимизировать погрешности наблюдения). Такой подход оправдал себя, когда было установлено, что использование наиболее ярких галактик в качестве индикаторов расстояния дает хорошее линейное соотношение между фотометрическим расстоянием и z для десяти скоплений С Z 1 (см. следующий параграф). Эти наиболее яркие галактики в скоплениях являются обычно эллиптическими галактиками типа E по классификации Хаббла (см. приложение).

Согласно Сэндиджу [44], ярчайшая в скоплении Девы ^-галактика NGC4472 имеет абсолютную звездную величину, равную Mb « — 21,68; это значение найдено с использованием расстояния до скопления Девы, определенного по шаровым скоплениям звезд. Если бы все ярчайшие і?-галактики имели абсолютные величины Mb a; —21,7, то их можно было бы использовать в качестве индикаторов расстояния до модулей расстояния т — М, равных 44,5, или до фотометрических расстояний около IO10 пс.

Возможно, однако, что функция распределения светимостей галактик в скоплениях не обрывается резко. В этом случае использование наиболее ярких галактик как индикаторов расстояния было бы осложнено эффектом Скотт [47]. Этот эффект назван по имени Элизабет Скотт, впервые обсуждавшей его в таком аспекте, и состоит он в следующем. По мере перехода ко все большим и большим расстояниям мы отбираем для изучения все более и более богатые скопления галактик, и если нет абсолютного верхнего предела светимости галактик, то наиболее яркие галактики в этих скоплениях будут иметь все большие абсолютные величины. Ошибочное в этом случае предположение о том, что эти удаленные галактики имеют ту же абсолютную светимость, что и NGC4472, привело бы нас к недооценке их фотометрического расстояния. Вопрос о существовании эффекта Скотт продолжает оставаться спорным [48—51]. Другие проблемы, связанные с использованием ярчайших галактик в качестве •470

Гл. 14. Космография

индикаторов расстояния, обсуждаются в следующем параграфе.

Если теперь составить вместе все ступени космической лестницы, то сразу становится ясным, сколь шаткой она получилась. Ко времени написания этой книги расстояние до Гиад определено по наблюдению собственных движений и радиальных скоростей их звезд; расстояние до пяти открытых галактических скоплений и ассоциаций h + % Персея определено путем фотометрии их звезд главной последовательности, абсолютные звездные величины которых известны по измерениям в Гиадах; расстояние до туманности М31 Андромеды определено по классическим цефеидам, P — L-соотношение для которых калибровано по девяти известным цефеидам в открытых скоплениях и ассоциации h -{- % Персея; расстояние до скопления Девы определено в предположении, что наиболее яркое шаровое скопление в М87 имеет такую же абсолютную светимость, как и наиболее яркое шаровое скопление В282 в М31; наконец, расстояния до более далеких скоплений галактик определены в предположении, что их наиболее яркие ^-галактики имеют такую же абсолютную светимость, что и наиболее яркая галактика NGC 4472 в скоплении Девы. Обнаружение новых ошибок вполне вероятно на любой ступени, а тогда пришлось бы подправлять все последующие ступени космической лестницы.

§ 6. Зависимость красного смещения от расстояния

Рассмотрим теперь, как может быть использована корреляция красного смещения и расстояния для получения информации о космическом масштабном факторе R (t). Для наших целей достаточно будет пользоваться лишь фотометрическим расстоянием; из соотношений (14.4.22), (14.4.23) видно, что изучение корреляции красного смещения и угловых диаметров или собственных движений вместо видимых светимостей не может дать какой-либо новой информации.

Допустим теперь, что астрономы могут выделить совокупность объектов с известными абсолютными светимостями L, таких, как ярчайшие ^-галактики, обсуждавшиеся в конце предыдущего параграфа. Измеряя их видимые светимости, можно по формуле (14.4.13) вычислить фотометрические расстояния до них:

d*=( ш)42 ¦¦

Допустим также, что измерены красные смещения z этих объектов и, следовательно, известна эмпирическая кривая сіф (z). Что мы узнаем отсюда относительно R (J)?
Предыдущая << 1 .. 158 159 160 161 162 163 < 164 > 165 166 167 168 169 170 .. 254 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed