Файл: Шама Д.В. Современная космология.pdf

лико, чтобы повлиять на подсчеты источников. Заметим, что этот эффект не зависит от частоты и поэтому одина­ ково важен как для оптических, так и для радиоисточни­ ков. Он т а к ж е не зависит от температуры, и если бы мы смогли наблюдать его, то это непосредственно д а л о бы величину а.

В а ж н о помнить, что эффект томсоновского рассеяния не есть истинное поглощение, поэтому вклад дискретных источников в общий фон не подвержен его воздействию. Вероятно, можно использовать этот факт, чтобы полу­ чить ограничения на концентрацию частиц, если известны достаточно большие красные смещения для радио ­

зованном газе их скорость зависит от частоты, т. е. среда

составляет долю 10~12 времени распространения. Общее

составляет около 3 сут. М о ж н о было бы ожидать, что более близкие ионизированные области дают дисперсию гораздо меньше этой, и, таким образом, если радиоисточ­ ник меняется с характерным временем не намного боль­

июле 1964 г.; тогда считалось маловероятным, чтобы источники могли меняться в радиообласти с требуемым характерным временем, хотя соответствующие оптиче­ ские вариации были найдены у нескольких квазаров . Од*

190 ГЛАВА 10

высоких частотах (ѵ ~ 1000МГц), где дисперсия очень мала, и имеют слишком большое характерное время ва­

Если бы этот эффект был открыт и найдено, что квазары удовлетворяют такому соотношению, то это подтверди­ ло бы космологическую природу их красного смещения (хотя можно допустить, что дисперсия и другие эффек­ ты, зависящие от частоты, происходят внутри источни­

тических радиоисточников линейно поляризовано, и ионизованный межгалактический газ д а в а л бы вклад в наблюдаемое фарадеевское вращение плоскости поляри­ зации (стр. 51). Величина этого эффекта зависит от на­

Этим завершается наше рассмотрение возможных э ф ­ фектов, возникающих в ионизованном межгалактическом газе. Некоторые из них рождают довольно призрачные надежды . Возможно, что к моменту выхода этой книги несколько рассмотренных в этом разделе эффектов перейдут из разряда потенциально возможных в р а з р я д действительно наблюдающихся — процесс, который стал удивительно быстрым в космологии за последние не­ сколько лет.

К о с м и ч е с к и е лучи и магнитные поля

вмежгалактическом пространстве

Может показаться преждевременным рассматривать космические лучи и магнитные поля в межгалактическом пространстве, поскольку пока нет прямых наблюдатель­ ных доводов в пользу их существования. Однако нам из­ вестно, что космические лучи могут просачиваться из галактик за характерное время, малое по сравнению с хаббловским возрастом Вселенной (стр. 40), поэтому автоматически возникает вопрос об их потоке в межга ­ лактическом пространстве. Кроме того, отсутствие опре­ деленных эффектов позволяет установить верхние пре­ делы некоторых величин, которые определяют физиче­ ское состояние межгалактической среды. Поэтому мы здесь рассмотрим эти вопросы.

хотя это наиболее вероятно для космических лучей с энергией ниже 101 7 эВ (стр. 53). Тем не менее некоторые астрономы убеждены, что поток космических лучей в межгалактическом пространстве такой же, как наблю ­ даемый вблизи Земли . Нет прямых свидетельств против

лучи д о л ж н ы взаимодействовать с газом и нагревать его до столь высокой температуры, что газ будет излучать значительный поток рентгеновских лучей и суммарная интенсивность рентгеновского фона станет больше на­ блюдаемой. К тому ж е при этом взаимодействии будут

подобные рассуждения показывают, как можно исполь­ зовать отрицательный результат для получения интерес­ ных ограничений на степень активности межгалактиче ­ ского пространства.

Относительно электронной компоненты космических лучей мы можем говорить более определенно. Если по­ ток релятивистских электронов в межгалактическом пространстве был бы такой же, как у Земли, то компто-

как это показано на стр. 237. Этот аргумент дает огра­ ничение на поток межгалактических электронов. Он не может быть больше чем 1/1000 его значения вблизи Земли . Кроме того, если межгалактический поток дости­

Эти рассуждения ставят перед нами вопрос: суще­ ствует ли межгалактическое магнитное поле? Некоторые космологи обращаются к такому полю, чтобы объяснить происхождение магнитного поля в галактиках и радио­ галактиках, которое иначе было бы трудно объяснить. Предположение состоит в том, что на ранних стадиях эволюции Вселенной, когда физические условия совер­ шенно отличались от современных, образовалось м е ж ­ галактическое магнитное поле. Затем, когда путем кон­ денсации из межгалактического газа образовались га­ лактики, в них у ж е было магнитное поле. Можно строить предположения о возможных различиях между галак ­ тиками, первичное магнитное поле которых было почти параллельно или почти перпендикулярно оси вращения . Например, предполагалось, что развитие радиогалакти -