Астрофизические лаборатории для исследования Вселенной

+

Во Вселенной существуют сверхбольшие/сверхмалые температуры, плотности, давления, магнитные поля….

-

Безконтактные методы

Бесконтактые методы –
не экзотика

Бесконтактые методы –
не экзотика

Бесконтактые методы –
не экзотика

O2

H

Na

Fe

H

Cпектр Солнца

Ca

Измерения масс небесных тел

расстояние
+
период
обращения

Масса
центрального тела

Измерения масс небесных тел

расстояние
+
период
обращения

Масса
центрального тела

Сверхмассивная черная дыра
в нашей Галактике: Стрелец A*

G(M+m)=a3 (2pi)2/P2

Черные дыры

Непосредственное измерение траекторий звезд

вокруг
Sgr A*

Внутри размера
~солнечной системы
~3

NGC 4268

Измерение скоростей
в диске по мазерам

Проверка общей
теории относительности

Эксперимент
Паунда и Ребки

Тесты в Солнечной
системе

Орбита Меркурия

Отклонение света

расчет = 1.75 угл.секунд

Задержка прихода пульса за счет ГВ

предсказание теории

наблюдения

Гравитационные волны

R-отношение масс
(орбиты)
W-прецессия орбиты
Pb-торможение за
счет ГВ
r,s – задержка сигнала
времени вблизи

Можно ли обнаружить
черные дыры?

Основной механизм выделения энергии
– аккреция на компактный объект

Простейший пример аккреции

А уж перевод кинетической
энергии в тепло –
самое привычное дело:
нагрев тормозных

Движение вещества
(нагрев)‏

Релятивистская
звезда

звезда-
Компаньон
(5000 K)

100 млн. K!

МИР-КВАНТ (1987-2001)

ГРАНАТ (1989-1999)

Такие системы открывались и на
советских/российских аппаратах

ИНТЕГРАЛ (ЕКА/РКА)
(2002- .... )

Действующая обсерватория,
созданная с участием Российского
Космического Агенства

Черные дыры и нейтронные
звезды в нашей Галактике
по результатам обзора
обсерватории ИНТЕГРАЛ

GRS 1758-258

1E1740.7-2942

Распределение звезд

Белый карлик: плотность
~тонны/см3

Нейтронная звезда:
плотность сотни
миллионов тонн/см3!

Сверхвысокие плотности

Как ведет

Белые карлики – самые
больщие алмазы
во Вселенной

(внутренняя часть
часто – углерод)

Сириус В

Форма линий ->
сила тяжести
(давление)
на поверхности
(log g ~8.556)

Положение линий ->
гравитационное

Пульсирующее
излучение -
“маяк”

Только нейтронные
звезды могут вращаться
с такой скоростью!
v~0.1c на поверхности!
Сила

Измерение радиусов НЗ

Измерение радиусов НЗ
-состояние материи при
сверхядерных плотностях

Первое испытание термоядерного
устройства – 1951 г

Термоядерное горение

Термоядерный взрыв на поверхности НЗ
(рентгеновские барстеры)

200-300 терабомб (1012)
по 10 Мтонн TNT
в секунду!
За взрыв сгорает
около массы Луны

В

Состояние вещества при
сверхядерных плотностях

Кварковые звезды,
основное состояние
материи?

Вид скоплений в
разных диапазонах
энергий

Темная материя

Скорости движения галактик
в связанных системах дают
оценку

Свидетельства о темной
материи из кривых
вращения галактик

Млечный Путь

Туманность Андромеды

Линза – скопление
галактик A2218

Основная масса – темная материя

Столкновения отделили темную материю от обычной

Темная
материя
23%

Обычная
материя
4.6%

Темная
энергия
72%

Скорость роста структур –
измерение параметров
Вселенной

Множество галактик. Обзор неба SDSS

Свидетельства существования
темной энергии из подсчета
скоплений галактик

Проект ФКП
“Спектр-РГ”