ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 121
Скачиваний: 0
Р А С П Р Е Д Е Л Е Н И Е КВАЗАРОВ |
] 27 |
намеревается объяснить аномально крутой наклон |
кри |
вой из общих подсчетов радиоисточников, должен отне сти его в первую очередь на счет квазаров .
Но остается один важный вопрос: какова |
зависи |
|||||
мость |
l g Л/ — Ig 5 |
для |
радиогалактик с большим |
крас |
||
ным смещением? Этот вопрос связан с проблемой |
не- |
|||||
отождествленных |
радиоисточников каталога |
ЗС |
с |
хо |
||
рошо |
определенными |
радиокоординатами. |
Многие |
из |
них находятся в областях неба, где отсутствует погло
щение, и эти области на |
картах Паломарского обзора |
неба совершенно пусты. |
Зависимость lg/V — lg S для |
таких источников имеет крутой наклон,, и по этой при чине, а т а к ж е по ряду других Верой полагает, что это квазары . Однако Болтон приводит аргументы, на осно вании которых можно считать эти источники радиога-. лактиками . Это разногласие тесно связано с проблемой подсчетов источников, но пока оно остается неразре шенным.
Теперь мы должны попытаться понять, почему зави симость lg Л/ — lg S для квазаров имеет крутой наклон. Этот вопрос нельзя отделять от проблемы - местополо жения и природы квазаров. Существуют, по-видимому, две основные альтернативы:
1. Если все квазары — космологические объекты, то крутой наклон связан либо с крупномасштабными неоднородностями в их распределении, либо с эволюцион ными эффектами . Первое предположение, как мы ви дели, маловероятно, поскольку из подсчетов следует изотропия. Второе предположение вполне приемлемо, так как большинство квазаров имеет большие красные смещения и можно было бы ожидать проявления эво люционных эффектов.
2. |
Если |
ж е |
все квазары — локальные |
объекты, рас |
|||||
пределенные однородно, |
и если |
наклон кривой |
lg/V — |
||||||
— I g 5 |
для |
них |
крутой, |
то |
тогда |
их |
красное смещение |
||
не может |
быть |
гравитационным, |
так |
как |
гравитацион |
||||
ное красное смещение просто изменяет |
эффективную |
||||||||
радиосветимость |
Р. Как |
мы |
видели |
(стр. |
121), |
степен |
ной закон с показателем 3 /г не зависит от Р и должен,
следовательно, выполняться и |
в этом случае. Д а л е е |
красные смещения могут быть |
обусловлены эффектом |
128ГЛАВА 7
До п п л е р а, связанным с локальным взрывом или взры
вами. Зависимость Ig N — lg S д а в а л а бы тогда инфор мацию об этих взрывах и не имела бы прямого отно шения к космологии.
5,8
5.6 |
• • • |
|
5Л
'S 52
5.0
\6
|
13 |
/4 |
15 |
15 |
17 |
18 |
13 |
20"' |
|
|
|
Видимая |
звездная величина |
|
|||
Рис, 53. |
Зависимость |
красное |
смещение — визуальная |
звездная |
||||
величина |
для квазаров. |
|
|
|
|
|
|
|
Причины, позволяющие |
считать |
локальную |
гипотезу |
сомнительной, изложены в гл. 5. В дальнейшем мы бу
дем |
придерживаться |
космологической гипотезы, а т а к ж е |
идеи |
об эволюции |
квазаров . Зависимость l g Л/ — l g S |
сама по себе не является чувствительным тестом для выявления эволюционных эффектов из-за сильного раз броса параметров квазаров (рис. 53 и 54). Более эф фективным методом будет ограничиться квазарами
Р А С П Р Е Д Е Л Е Н И Е К В А З А Р О В |
129 |
с |
известными красными смещениями. Тогда, |
несмотря |
|||
на |
уменьшение числа используемых |
источников, о к а ж |
|||
дом из них можно получить дополнительную |
информа |
||||
цию, что |
придаст |
нашему анализу |
большую |
строгость. |
|
К |
такому |
анализу |
мы теперь и перейдем. |
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
',2 |
|
• |
|
• • |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
- |
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м 0,8 |
- |
• |
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
- |
Цв |
- |
• |
• • • |
|
|
|
|
• |
|
• |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
о,ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
• |
|
|
|
|
|
|
I |
I |
I |
I |
I |
I |
I |
1 _ |
|
|
-3,0 |
-2,0 -1,0 |
О |
1,0 |
2,0 |
3,0т |
|
|
|
|
Видимая радиовеличина |
|
||||
Рис. 54. |
Зависимость |
красное |
смещение — наблюдаемая |
радиовели |
чина для квазаров [радиовеличина 0,0 соответствует плотности
потока 5 = |
Ю - 2 5 |
Вт/(м2 |
• Гц)]. |
З а в и с и м о с т ь |
число |
источников — |
|
красное |
смещение |
для к в а з а р о в |
Если известно красное смещение квазара, то это зна чит, что известно и расстояние до него в каждой из стан дартных космологических моделей, рассмотренных в гл. 8. В рамках каждой модели можно поставить вопрос: рас пределены ли к в а з а р ы с известными красными смеще ниями однородно? Если распределение неоднородно и
5 Зак. 595
130 |
ГЛАВА 7 |
|
|
если по-прежнему отбрасывать |
идею, что |
мы находимся |
|
в |
локальной неоднородности, |
то тогда |
нужно сделать |
вывод, что происходит систематическая эволюция, кото рая, конечно, должна быть совместимой с эволюцией, вы веденной из зависимости lg N—lg S.
При проведении анализа такого рода необходимо проявлять большую осторожность, чтобы и з б е ж а т ь эф фектов селекции, которые нередко вводят в з а б л у ж д е ние астрономов-наблюдателей. Иначе говоря, данные,
которыми мы располагаем, могут не совсем |
соответство |
вать действительности. Н а б л ю д а т е л ь может |
сознательно |
или невольно выбрать для изучения квазары с опреде ленными свойствами; это упрощает его работу или де лает ее более интересной. При статистическом рассмот рении очень в а ж н о располагать неискаженной выборкой объектов или по крайней мере иметь возможность пра вильно учесть эффекты селекции.
Эта проблема особенно сильно затрудняет анализ пространственного распределения квазаров, потому что в этом случае присутствуют эффекты селекции как опти ческих, так и радионаблюдений. Чтобы свести к мини муму эффекты селекции радионаблюдений, мы ограни чимся ревизованным каталогом 3CR, который считается
полным |
вплоть до 9 ед. п. на |
178 МГц. 40 |
источников |
из этого |
каталога — квазары |
с известными |
красными |
смещениями. Чтобы свести к минимуму оптическую се
лекцию, мы |
ограничимся только квазарами с |
визуаль |
ной звездой величиной ярче 18,4™. Согласно |
Шмидту, |
|
оптические |
отождествления вплоть до этой |
звездной |
величины для источников ревизованного каталога 3CR по существу полные. В результате мы получаем выборку из 33 источников, которую можно считать полной до указанного выше значения радиопотока и оптической звездной величины.
Выберем конкретную космологическую модель. Тогда можно вычислить для каждого из 33 источников макси
мальное значение красного смещения, обладая |
кото |
|||||||
рым, |
источник |
все еще |
попадал |
бы |
в нашу |
выборку. |
||
Д л я |
этого |
нужно ввести |
поправки |
за |
оптический |
и ра |
||
диоспектр |
каждого источника, поскольку мы проводим |
|||||||
наблюдения в |
фиксированных полосах |
радио- |
и |
оптиче- |
Р А С П Р Е Д Е Л Е Н И Е КВАЗАРОВ |
131 |
скнх частот; следовательно, это излучение испущено на других частотах, которые зависят от красного смеще ния. Это максимальное красное смещение каждого ис
точника дает |
нам максимальный |
объем |
пространства |
Ѵт, находясь |
в котором источник |
все еще |
попадает в |
нашу выборку. Если источники распределены равно
мерно, |
то |
они |
с одинаковой |
вероятностью |
попадут |
|
внутрь |
или |
за пределы |
объема |
Ѵт/2, окружающего нас. |
||
В этом |
случае |
объемы |
V, соответствующие |
наблюдае |
мым красным смещениям каждого источника, должны
быть |
|
такими, |
чтобы |
среднее |
значение |
отношения |
Ѵ/Ѵт |
= |
ѵ2 . |
|
|
|
|
Такой тест |
применил |
Шмидт; он нашел, что только |
||||
у 6 |
из |
33 источников |
Ѵ/Ѵт < |
'/2, а среднее |
значение |
близко к 0,7 для всех космологических моделей, рас смотренных в гл. 8. Другими словами, имеется избыток квазаров с большими красными смещениями по срав нению с однородным распределением. К а к знак, так и величина этого расхождения согласуются с наклоном в начале кривой IgN — \gS для квазаров.
Результаты Шмидта приводят к очень большой ско рости эволюции. После учета убывания пространствен ной плотности источников, связанного с расширением Вселенной, Шмидт нашел, что пространственная плот ность квазаров с красным смещением г « 1 примерно в 100 раз больше, чем в наших окрестностях. При крас
ном |
смещении |
z = |
1,5 это значение лежит между |
300 |
|
и 800 |
в зависимости от того, какая из моделей |
Вселен |
|||
ной верна. (Модель |
стационарной Вселенной, |
конечно, |
|||
не согласуется с этими результатами, если только мы |
пра |
||||
вильно их интерпретируем.) |
|
|
|||
Еще одно доказательство избытка квазаров с боль |
|||||
шими |
красными смещениями дает совсем недавняя |
ра |
|||
бота |
Брачези. |
Как |
говорилось в гл. 5, Брачези |
нашел, |
что квазары можно легко отличать от голубых звезд по инфракрасному избытку. К настоящему времени он ото брал таким методом значительное количество объектов. Пока их красные смещения не определены, мы можем
анализировать их только |
с точки зрения зависимости |
|||
l g N~ |
l g S. |
Большинство |
источников в |
радиодиапазоне |
очень |
слабы |
или вовсе не |
наблюдаются, |
поэтому, чтобы |