Гравитационные линзы и микролинзы - Захаров А.Ф.
ISBN 5-88929-037-1
Скачать (прямая ссылка):
8.2.3. Слабое линзирование крупномасштабной
структурой Усиление и сдвиг в "пустых" полях
Линзирование более крупными структурами, чем скопление галактик, обсуждалось достаточно давно. Так, Кристиан и Сакс (1966), Ганн (1967) рассматривали возможность наблюдения искажения изображений фоновых галактик, обусловленное слабым линзированием крупномасштабным фоновым распределением массы. Этот эффект достаточно слабый: характерная величина усиления и сдвига порядка нескольких процентов, поэтому необходимо проанализировать изображения большого числа галактик для того, чтобы могла быть получена оценка столь малой величины.
Несмотря на очевидные практические трудности, полученные результаты могут быть весьма интересны, поскольку двухточечная корреляционная функция искажения изображений дает прямую информацию о спектре мощности плотности возмущений -P(Ar) во Вселенной. Блендфорд и др. (1991) заметили, что корреляционная функция Для сдвига или поляризация могут быть вычислены для стандартной CDM-модели и некоторых других популярных космологических Моделей. С помощью слабого линзирования оказывается возможным описать распределение концентраций плотности на больших масштабах, на которых возмущения плотностиописываются в рамках линейной теории. Практически нет неопределенности при теоретической интерпретации этого эффекта, и Нарайан и Бартельманн (1996) счи-TaioTj что основные трудности в данном случае связаны с получением и обработкой данных наблюдений.
Используя глубокий обзор "пустого" поля, Моулд и др. (1994) Установили предел р < 4% для средней поляризации изображений га-Лактик в наблюдаемом квадрате, длина стороны которого 4.8 угло-вЫх минуты. Этот результат согласуется с большей частью стан- 222 Глава 8. Гравитационные линзы - природные телескоп^,
дартных космологических моделей. Фолман и др. (1994) прив0дЯ1, строгое ограничение р < 0.9% для поля в 2.8 угловых минут. С дРуг » стороны, Вилламсен (1995а), используя данные Моулда и др. (19944" сообщил об обнаружении поляризации на уровне р = (2.4 ± 1.2)% / 95% уровнем значимости). Как замечают Нарайан и Бартельманн (1996), если полученные Вилламсеном (1995а) результаты получат, независимое подтверждение, то можно будет говорить о наблюди тельных ограничениях на космологические модели.
Крупномасштабные корреляции квазар—галактика
Фугманн (1990,) заметил, что имеется избыток галактик в окрестности квазаров с большим красным смещением и мощным радиоизлучением, причем этот избыток достигается на расстоянии больше ~ 10' от квазаров. Если действительно имеет место такой эффект то наиболее вероятным его объяснением может быть влияние гравитационного линзирования, и в этом случае характерные масштабы линзы должны быть очень велики. Линзы-галактики имеют размер радиуса Эйнштейна порядка нескольких угловых секунд и поэтому не могут быть использованы для объяснения этого эффекта, поскольку он вызван распределением массы на масштабах много больших, чем скопление галактик.
Следуя идее работы Фугмана, различные авторы анализировали другие корреляции аналогичной природы. Так, Бартельманн и Шнайдер (1993b, 1994); Бартч и др. (1996) обнаружили корреляции между оптически яркими квазарами с большими значениями красных смещений и мощным радиоизлучением и оптическими и инфракрасными галактиками, а Бартельманн и др. (1994) обнаружили корреляции с диффузным рентгеновским излучением в диапазоне спутника ROSAT 0.2 - 2.4 кэВ. Бенитез и'Мартинез (1995) обнаружили избыток красных галактик в окрестности квазаров с мощным радиоизлучением и красным смещением г ~ 1 на масштабах < 10'. Зайц и Шнайдер (1995b) обнаружили корреляции между квазарами, рассматриваемыми ранее Бартельманном и Шнайдером и (находящимися ближе) скоплениями Цвикки. Это исследование связано с проведенным ранее исследованием Родригес-Виллиамс и Хоганом (1994), которые заметили существенные корреляции между обнаруженными по оптическим наблюдениям квазарами с большими красными смещениями и скоплениями Цвикки. Позднее Родригес-Виллиамс и Хоукинс (1995) нашли подобные корреляции между квазарами, характеризуемые существенной переменностью и скоплениями Цвикки.
Все эти результаты указывают на то, что имеются корреляций между фоновыми квазарами и излучением в оптическом, инфракрас- ? режимы гравитационного линзирования 223
0Л и мягком рентгеновском диапазонах. Угловой размер этих кор-ций согласуется с ожидаемой величиной, получаемой из рассмотрения линзирования крупномасштабной структурой. Бартельманн й Щнайдер (1993а), Бартельманн (1995а) показали, что используе-jibie модели образования крупномасштабной структуры могут объяснить наблюдаемые крупномасштабные квазар-галактика корреляции. Из анализа корреляций сделано заключение, что влияние линзирования отдельными скоплениями галактик недостаточно в случае, если для скопления среднее квадратическое отклонение скоростей порядка IO3 кмс-1 (см., например, Родригес-Виллиамс и Хоган (1994); родригес-Виллиамс и Хоукинс (1995); By и Хан (1995); By и Фанг (1996))- Отсюда следует, что для объяснения наблюдений необходимо рассматривать линзирование крупномасштабной структурой. Бартельманн (1995а) показал, что из анализа корреляционной функции могут быть получены ограничения на спектр возмущений плотности.
