www.wikidata.uk-ua.nina.az

Ефект Сюняєва Зельдовича Ефект Сюняева Зельдовича англ Sunyaev Zel dovich effect SZ effect зміна інтенсивності реліктово

Ефект Сюняєва — Зельдовича

Ефект Сюняева — Зельдовича (англ. Sunyaev–Zel'dovich effect, SZ effect) — зміна інтенсивності реліктового випромінювання через зворотній ефект Комптона на гарячих електронах міжзоряного та міжгалактичного газу. Ефект названо на честь науковців, що його відкрили: Р. А. Сюняева та Я. Б. Зельдовича. У результаті цього процесу високоенергетичні електрони передають частину енергії фотонам реліктового випромінювання. Величина відхилення енергії фотонів від передбачуваного первинного фону дає змогу вимірювати густину речовини, що його викликала, і таким чином дозволяє вивчати розподіл матерії у Всесвіті на великих масштабах, що важливо для космології. Так, за допомогою цього ефекту можна вивчати достатньо густі скупчення галактик.

Перші вимірювання ефекту Сюняева — Зельдовича за допомогою радіотелескопа ALMA на одному з наймасивніших скупчень галактик, відомого як RX J1347.5−1145.

Загальний опис Редагувати

Ефект Сюняєва—Зельдовича (ефект СЗ) може бути розділений на:

  • Термічний ефект, який виникає саме через високу температуру електронів, що взаємодіють із фотонами реліктового випромінювання.
  • Кінематичний ефект — це ефект другого порядку, що виникає за рахунок високої кінетичної енергії руху електронів як гравітаційно зв'язаної системи (дрейфового, нетеплового руху)
  • Поляризацію

Рашид Сюняєв та Яків Зельдович передбачили ефект і провели відповідні теоретичні дослідження в 1969, 1972 та 1980 роках. Ефект Сюняєва—Зельдовича становить інтерес як для астрофізики, так і для космології. Він, наприклад, може допомогти визначити поточне значення параметру Хабла. Для того, щоб відрізнити ефект Сюняєва—Зельдовича, який виникає в скупченнях галактик, від збурень у реліктовому випромінюванні на сфері останнього розсіяння, використовують як спектрально-амплітудну, так і просторову залежність флуктуацій фону. Урахування цього факту є необхідним при аналізі даних реліктового випромінювання на малих кутах (для великих -індексів коефіцієнтів розкладу потужності в спектр по сферичних гармоніках)

Поточні дослідження сконцентровані на моделюванні того, як ефект генерується міжгалактичним газом у скупченнях галактик, і на використанні ефекту для оцінки параметру Хабла та для виділення різних компонент в середнє флуктуацій фону на даному кутовому масштабі[джерело?]. Застосовують моделювання динамічної структури скупчень.

Ефект СЗ є розсіювальним ефектом, отже, він не залежить від червоного зміщення (відстані до електронів розсіяння). Це означає що далекі скупчення можуть бути вивчені так само, як і близькі.

Чисельне значення Редагувати

Зміна інтенсивності радіовипромінювання дається наступним виразом:

де  — температура реліктового випромінювання, а ,  — спектральна форма такого ефекту,  — параметр комптомізаціі.

де та  — концентрація та температура електронів,  — томпсонівський перетин.

Спостереження Редагувати

  • 1983 — Науковці з Cavendish Astrophysics Group та Owens Valley Radio Observatory першими виявити ефект Сюняєва-Зельдовича від скупчень галактик.
  • 1993 — Телескоп Райла став першим телескопом що побудував зображення скупчення галактик з допомогою ефекта Сюняєва-Зельдовича.
  • 2003 — космічний апарат WMAP скартографував реліктове випромінювання по всьому небу з деякою (обмеженою) чутливістю до ефекту
  • 2005 — камера Сюняєва-Зельдовича запрацювала на Atacama Pathfinder Experiment і невдовзі змогла побудувати зображення скупчень галактик за спостереженням ефекта
  • 2005 — Arcminute Microkelvin Imager і Sunyaev–Zel'dovich Array почали огляд скупчень галактик із великим червоним зсувом (тобто, далеких) шляхом вимірювання цього ефекту.
  • 2007 — Південнополюсний телескоп почав функціонувати 16 лютого 2007 року і в березні того ж року почав наукові спостереження. 2008 року на цьому телескопі за допомогою ефекту Сюняєва-Зельдовича вперше було відкрито скупчення галактик.
  • 2007 — Atacama Cosmology Telescope запрацював 8 червня і почав огляд скупчень галактик з допомогою цього ефекту. 2012 року на цьому телескопі вдалося вперше виміряти кінематичний ефект Сюняєва-Зельдовича.
  • 2009 — Космічний телескоп «Планк», запущений 14 травня 2009 року, зробив повний огляд неба за ефектом Сюняєва-Зельдовича. Перші наукові дані були представлені в 2013 році.

Примітки Редагувати

  1. ALMA's Hole in the Universe. eso.org. Процитовано 20 лютого 2017. 
  2. Hand, Nick (2012). Detection of Galaxy Cluster Motions with the Kinematic Sunyaev-Zel'dovich Effect. Physical Review Letters, submitted. Bibcode:2012arXiv1203.4219H. arXiv:1203.4219. 
  3. . Архів оригіналу за 6 вересня 2016. Процитовано 22 червня 2013. 

Джерела Редагувати

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Efekt Syunyaeva Zeldovicha angl Sunyaev Zel dovich effect SZ effect zmina intensivnosti reliktovogo viprominyuvannya cherez zvorotnij efekt Komptona na garyachih elektronah mizhzoryanogo ta mizhgalaktichnogo gazu Efekt nazvano na chest naukovciv sho jogo vidkrili R A Syunyaeva ta Ya B Zeldovicha U rezultati cogo procesu visokoenergetichni elektroni peredayut chastinu energiyi fotonam reliktovogo viprominyuvannya Velichina vidhilennya energiyi fotoniv vid peredbachuvanogo pervinnogo fonu daye zmogu vimiryuvati gustinu rechovini sho jogo viklikala i takim chinom dozvolyaye vivchati rozpodil materiyi u Vsesviti na velikih masshtabah sho vazhlivo dlya kosmologiyi Tak za dopomogoyu cogo efektu mozhna vivchati dostatno gusti skupchennya galaktik Pershi vimiryuvannya efektu Syunyaeva Zeldovicha za dopomogoyu radioteleskopa ALMA na odnomu z najmasivnishih skupchen galaktik vidomogo yak RX J1347 5 1145 1 Zmist 1 Zagalnij opis 2 Chiselne znachennya 3 Sposterezhennya 4 Primitki 5 DzherelaZagalnij opis RedaguvatiEfekt Syunyayeva Zeldovicha efekt SZ mozhe buti rozdilenij na Termichnij efekt yakij vinikaye same cherez visoku temperaturu elektroniv sho vzayemodiyut iz fotonami reliktovogo viprominyuvannya Kinematichnij efekt ce efekt drugogo poryadku sho vinikaye za rahunok visokoyi kinetichnoyi energiyi ruhu elektroniv yak gravitacijno zv yazanoyi sistemi drejfovogo neteplovogo ruhu PolyarizaciyuRashid Syunyayev ta Yakiv Zeldovich peredbachili efekt i proveli vidpovidni teoretichni doslidzhennya v 1969 1972 ta 1980 rokah Efekt Syunyayeva Zeldovicha stanovit interes yak dlya astrofiziki tak i dlya kosmologiyi Vin napriklad mozhe dopomogti viznachiti potochne znachennya parametru Habla Dlya togo shob vidrizniti efekt Syunyayeva Zeldovicha yakij vinikaye v skupchennyah galaktik vid zburen u reliktovomu viprominyuvanni na sferi ostannogo rozsiyannya vikoristovuyut yak spektralno amplitudnu tak i prostorovu zalezhnist fluktuacij fonu Urahuvannya cogo faktu ye neobhidnim pri analizi danih reliktovogo viprominyuvannya na malih kutah dlya velikih l displaystyle l nbsp indeksiv koeficiyentiv rozkladu potuzhnosti v spektr po sferichnih garmonikah Potochni doslidzhennya skoncentrovani na modelyuvanni togo yak efekt generuyetsya mizhgalaktichnim gazom u skupchennyah galaktik i na vikoristanni efektu dlya ocinki parametru Habla ta dlya vidilennya riznih komponent v serednye fluktuacij fonu na danomu kutovomu masshtabi dzherelo Zastosovuyut modelyuvannya dinamichnoyi strukturi skupchen Efekt SZ ye rozsiyuvalnim efektom otzhe vin ne zalezhit vid chervonogo zmishennya vidstani do elektroniv rozsiyannya Ce oznachaye sho daleki skupchennya mozhut buti vivcheni tak samo yak i blizki Chiselne znachennya RedaguvatiZmina intensivnosti radioviprominyuvannya dayetsya nastupnim virazom D I n u 2 k T c m b 3 h c 2 y g x displaystyle Delta I nu 2 frac kT cmb 3 hc 2 yg x nbsp de T c m b displaystyle T cmb nbsp temperatura reliktovogo viprominyuvannya a x h n k T c m b displaystyle x tfrac h nu kT cmb nbsp g x displaystyle g x nbsp spektralna forma takogo efektu y displaystyle y nbsp parametr komptomizacii g x x 4 e x x c o t h x 2 4 e x 1 displaystyle g x x 4 e x frac x cdot mathrm coth x 2 4 e x 1 nbsp y k T e m c 2 n e s t d l displaystyle y int frac kT e mc 2 n e sigma t dl nbsp de n e displaystyle n e nbsp ta T e displaystyle T e nbsp koncentraciya ta temperatura elektroniv s t displaystyle sigma t nbsp tompsonivskij peretin Sposterezhennya Redaguvati1983 Naukovci z Cavendish Astrophysics Group ta Owens Valley Radio Observatory pershimi viyaviti efekt Syunyayeva Zeldovicha vid skupchen galaktik 1993 Teleskop Rajla stav pershim teleskopom sho pobuduvav zobrazhennya skupchennya galaktik z dopomogoyu efekta Syunyayeva Zeldovicha 2003 kosmichnij aparat WMAP skartografuvav reliktove viprominyuvannya po vsomu nebu z deyakoyu obmezhenoyu chutlivistyu do efektu 2005 kamera Syunyayeva Zeldovicha zapracyuvala na Atacama Pathfinder Experiment i nevdovzi zmogla pobuduvati zobrazhennya skupchen galaktik za sposterezhennyam efekta 2005 Arcminute Microkelvin Imager i Sunyaev Zel dovich Array pochali oglyad skupchen galaktik iz velikim chervonim zsuvom tobto dalekih shlyahom vimiryuvannya cogo efektu 2007 Pivdennopolyusnij teleskop pochav funkcionuvati 16 lyutogo 2007 roku i v berezni togo zh roku pochav naukovi sposterezhennya 2008 roku na comu teleskopi za dopomogoyu efektu Syunyayeva Zeldovicha vpershe bulo vidkrito skupchennya galaktik 2007 Atacama Cosmology Telescope zapracyuvav 8 chervnya i pochav oglyad skupchen galaktik z dopomogoyu cogo efektu 2012 roku na comu teleskopi vdalosya vpershe vimiryati kinematichnij efekt Syunyayeva Zeldovicha 2 2009 Kosmichnij teleskop Plank zapushenij 14 travnya 2009 roku zrobiv povnij oglyad neba za efektom Syunyayeva Zeldovicha Pershi naukovi dani buli predstavleni v 2013 roci 3 Primitki Redaguvati ALMA s Hole in the Universe eso org Procitovano 20 lyutogo 2017 Hand Nick 2012 Detection of Galaxy Cluster Motions with the Kinematic Sunyaev Zel dovich Effect Physical Review Letters submitted Bibcode 2012arXiv1203 4219H arXiv 1203 4219 Planck 2013 results XXIX Planck catalogue of Sunyaev Zeldovich sources arXiv 1303 5089 Arhiv originalu za 6 veresnya 2016 Procitovano 22 chervnya 2013 Dzherela RedaguvatiO V Verhodanov Yu N Parijskij Radiogalaktiki i kosmologiya M Fizmatlit 2009 Bukvar rasstoyanij Metod Y Effekt Syunyaeva Zeldovicha Arhivovano 21 sichnya 2013 u Wayback Machine Effekt Syunyaeva Zeldovicha Arhivovano 5 bereznya 2016 u Wayback Machine Y Rephaeli S Sadeh M Shimon The Sunyaev Zeldovich Effect arxiv astro ph 0511626 Arhivovano 6 lyutogo 2020 u Wayback Machine Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Efekt Syunyayeva Zeldovicha amp oldid 40741944