|
Способ измерения расстояния между квазарами
|
|
|
|
Новый способ точного измерения расстояния между квазарными парами — яркими центрами далеких галактик, в которых находятся черные дыры и которые расположены в пространстве рядом друг с другом, — показал многообещающие результаты в ходе исследования, проведенного в Университете Альберты.
|
|
|
|
В технико-экономическом обосновании рассматривался метод измерения расстояния между двойными квазарами по прямой видимости, который помог бы решить проблему восприятия глубины, из-за которой сложно определить, насколько далеко друг от друга на самом деле находятся эти пары, говорит астрофизик доктор Хуаньцин Чен, доцент Университета Августана и ведущий автор статьи, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal Letters.
|
|
|
|
«Когда мы видим на изображении два квазара, расположенных близко друг к другу, мы смотрим на проекцию трехмерной Вселенной, поэтому мы очень точно знаем, на каком расстоянии друг от друга они находятся на небе, но расстояние между ними по прямой видимости имеет большую погрешность, — говорит Чен.
|
|
|
|
— Возможность измерить истинное физическое расстояние между ними — важный фактор для определения того, сколько времени потребуется двум галактикам с квазарами в центре, чтобы слиться».
|
|
|
|
Когда они сливаются, их центральные сверхмассивные черные дыры в конечном итоге сталкиваются и образуют одну еще более крупную черную дыру.
|
|
|
|
|
|
|
Искажения из-за красного смещения затрудняют определение расстояния
|
|
|
|
По словам Чена, новый метод может помочь учёным уменьшить погрешность, возникающую при измерении этих расстояний с помощью телескопов.
|
|
|
|
Астрономы используют соотношение между расстоянием и красным смещением — скоростью удаления, то есть тем, насколько быстро расширение Вселенной отдаляет галактику от наблюдателя. Чтобы определить эту скорость, они измеряют свет, излучаемый газом в галактике.
|
|
|
|
«Но активные сверхмассивные чёрные дыры часто выталкивают этот газ с такой силой, что измеренная нами скорость значительно отличается от реальной скорости удаления галактики, — отмечает Чен.
|
|
|
|
— Эта систематическая ошибка может сдвигать предполагаемое расстояние по лучу зрения на целых 10 миллионов световых лет — на такое расстояние, при котором две галактики с чёрными дырами вообще не взаимодействовали бы друг с другом».
|
|
Использование освещённых областей газа
|
|
|
|
В ходе исследования был протестирован альтернативный подход, основанный на эффекте близости квазаров, при котором изучаются области газа вокруг квазара, освещённые и нагретые его светом.
|
|
|
|
«Квазар освещает окружающее пространство, как лампочка освещает тёмную комнату, и мы можем увидеть эту освещённую область в спектре квазара, потому что газ в ней становится прозрачным, — объясняет Чен.
|
|
|
|
— Если представить две лампочки, расположенные в одной точке, то мы увидим одну яркую область». Если одну из них поместить перед другой, то впереди появится второе яркое пятно, и по тому, насколько далеко оно находится, можно определить расстояние между лампочками. В случае с квазарами мы используем эти прозрачные области таким же образом, чтобы определить расстояние между ними.
|
|
Более точные оценки расстояния между квазарами
|
|
|
|
Результаты показали, что новый метод позволяет проводить более точные измерения.
|
|
|
|
«В то время как при традиционном измерении красного смещения погрешность может составлять десятки миллионов световых лет, новый метод позволяет определить физическое расстояние между визуальными квазарами с точностью до полумиллиона световых лет во многих случаях».
|
|
|
|
Хотя в исследовании использовались смоделированные данные и простые алгоритмы, этот метод может помочь астрономам изучать пары квазаров на основе собственных данных, не прибегая к помощи узкоспециализированного оборудования, доступ к которому может быть затруднён в течение многих лет, добавляет Чен.
|
|
|
|
«На получение таких данных могут уйти годы, если это вообще возможно. Этот метод позволит астрономам определить истинное расстояние между квазарами без дополнительных наблюдений».
|
|
|
|
В дальнейшем Чен планирует выяснить, насколько повысится точность метода при использовании более мелких деталей в спектрах реальных квазаров.
|
|
|
|
«Этот подход заслуживает дальнейшего изучения, поскольку у него большой потенциал».
|
|
|
|
Источник
|
