WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Пространственное распределение галактик и тесты релятивистской космологии

-- [ Страница 3 ] --

Из положительности энергии гравитационного поля в ПТГ следует существование предельного радиуса любого тела массы М, равного Rm = GM/c2, аналогичного классическому радиусу электрона в электродинамике.

В разделе предложены новые астрофизические тесты, дающие разные предсказания в случаях полевой и геометрической теорий и, следовательно, позволяющие проверять физическую природу гравитационного взаимодействия.

Новый эффект, отличающий ПТГ от ОТО уже в слабом поле, связан с поступательным движением вращающихся тел. Для его проверки предложен тест обобщенный эффект Нордтведта, который может быть измерен в экспериментах с лазерной локацией Луны на уровне относительной точности 10 - 1 3, находящейся на пределе современных возможностей (Андерсон и Уильяме 2001, Финкелынтейн 2002).

Другой эффект, отличающий ПТГ от ОТО, связан с возможностью излучения скалярных гравитационных волн, источником которых является след ТЭИ материи.

Получены выражения для потерь энергии на скалярное гравитационное излучение и проведено сравнение предсказаний с наблюдениями для системы с двойным пульсаром PSR 1913+16 и с наблюдениями SN1987A и SN1993J. В качестве теста природы гравитации предложена методика наблюдения относительной частоты появления гравитационных сигналов в функции звездного времени. Этот метод использовался в работе Астоне и др. (2002), где получены первые свидетельства гравитационных сигналов от неизвестных источников в плоскости Галактики.

Как отмечается в недавних работах Абрамовича и др. (2002) и Робертсона & Лейтера (2002) главной проблемой физики кандидатов в черные дыры является проблема доказательства наличия или отсутствия у них горизонта событий. Поскольку в ПТГ из наличия локализуемой положительной энергии гравитационного поля следует отсутствие сингулярности и горизонта, то компактные релятивистские объекты обладают поверхностью и магнитным полем. Таким образом важным тестом природы гравитационного взаимодействия является наблюдение излучения из окрестности компактных массивных объектов.

Входить в более детальное исследование полевого подхода потребуется только в случае, если предложенные астрофизические тесты дадут свидетельства в пользу ПТГ. Если предложенные тесты будут согласовываться с предсказаниями ОТО, тогда геометрическая теория гравитации и, основанная на ней космология, значительно укрепятся. Черные дыры, экзотическая небарионная скрытая масса и квинтэссенция тогда получат новое обоснование.

Глава 3 посвящена наблюдательным тестам космологического принципа и анализу пространственного распределения видимой и скрытой массы на масштабах до 1000 Мпк.

В разделе 3.1 проведено сравнение основных методов анализа пространственного распределения галактик. Метод условных концентраций для анализа является адекватным инструментом анализа стохастических фрактальных структур и может быть использован для поиска масштаба перехода от фрактального к однородному пространственному распределению галактик.

Анализ имеющихся обзоров красных смещений показал, что галактики образуют структуры разных масштабов - скопления, пустоты, стенки, филаменты, причем спектр неоднородностей имеет степенной вид и согласуется с фрактальным распределением имеющим размерность 2 и достигающим масштабов сотен Мпк.

Для галактик каталога KLUK с расстояниями, определенными методом ТаллиФишера, проведена оценка фрактальной размерности их пространственного распределения методом, независимым от их красных смещений. Показано, что DF = 2.2 ± 0.2 вплоть до предела глубины выборки равного 200 h60-1 Мпк.

распределения кластеризованной скрытой массы. Введена новая характеристика стохастических фрактальных процессов — двухточечная условная лучевая концентрация. Предложен метод анализа кластеризации скрытой массы на основе изучения распределения гравитационных линз вдоль луча зрения внутри фрактальных структур.

Другой метод, позволяющий получать ограничения па скрытую массу, основан на том, что согласно Бонди (1947) космологическое соотношение красное смещение — расстояние содержит часть, связанную с космологическим гравитационным смещением частоты, обусловленную массой шара с радиусом равным расстоянию между источником и наблюдателем. Из формулы Маттига для соотношения получено выражение для гравитационной части космологического красного смещения и на его основе получен абсолютный верхний предел на массу скрытой материи в любых формах, распределенную фрактально с размерностью V = 2.

В Главе 4 проведен анализ удивительных свойств локального закона Хаббла в местном объеме с радиусом R 10 Мпк. Показано, что местный объем представляет уникальную лабораторию космологической физики, где все существенные компоненты массы могут быть исследованы. Сосуществование "холодного" линейного закона Хаббла с неоднородным распределением галактик позволяет получить ограничения на возможные параметры темной массы и темной энергии.

В разделе получены наблюдаемые свойства локального закона Хаббла, построенного по галактикам с наиболее точно известными расстояниями (по цефеидам).

Показано, что линейное соотношение z = HR/c начинает выполняться с расстояния R 1 Мпк, а дисперсия пекулярных скоростей 40 км/с в радиусе 8 Мпк. При этом распределение галактик внутри местного объема существенно неоднородно и хорошо описывается степенным законом с фрактальной размерностью 2. Это приводит к парадоксальному выводу о том, что линейный закон Хаббла выполняется глубоко внутри фрактального распределения галактик, что находится в видимом противоречии с выводом линейного закона расширения пространства из однородного распределения вещества.





Численное моделирование задачи N-тел с высоким разрешением в рамках CDM моделей, проведенное в работе Говернато и др. (1997), показало, что при формировании систем галактик аналогичных Местной группе характерная величина дисперсии скоростей галактик в окрестности о Мпк оказывается в интервале значений 300 — большую величину, чем наблюдается. Говернато и др. (1997) сделали вывод, что байесом невозможно устранить это расхождение и что малое значение наблюдаемой дисперсии скоростей является загадочным явлением.

Хаббла применяется асимптотически однородная модель Леметра-Толмена-Бонди и двухкомпонентная модель Фридмана.

Применение модели Леметра-Толмена-Бонди к местному объему приводит к заключению, что фрактально распределенная скрытая масса должна переходить в однородное распределение на масштабе около 10 Мпк, чтобы обеспечить наблюдаемую величину Rzv 1 Мпк и параметр плотности 0.2.

Критическое расстояние, на котором гравитация обычного вещества сравнивается с антигравитацией темной энергии, для Местной группы оказывается порядка 2 Мпк, что совпадает с расстоянием на котором начинает выполняться линейный закон Хаббла. Малая дисперсия пекулярных скоростей галактик местного объема объяснена адиабатическим охлаждением возмущений на стадии доминирования вакуумоподобной материи.

В Заключении формулируются основные результаты и выводы, полученные в диссертационной работе.

3 Результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Соколов В.В., Барышев Ю.В. Теоретико-полевой подход к гравитации: тензор энергии-импульса поля. Гравитация и теория относительности, вып. 17, 34-42, 1980.

2. Барышев Ю.В. Иерархическая структура Метагалактики. Известия СAO, том 14, 24-43, 1981.

3. Барышев Ю.В. О гравитационном излучении двойной системы с пульсаром PSR1913+16. Астрофизика, том 18, 93-99, 1982.

4. Барышев Ю.В., Соколов В.В. Релятивистская тензорная теория гравитационного поля в плоском пространстве-времени. Труды АОЛГУ, том 38, 36-61, 1983.

о. Барышев Ю.В., Соколов В.В. Некоторые астрофизические следствия динамической трактовки гравитации. Астрофизика, том 21, 361-366, 1984.

6. Барышев Ю.В. Уравнения движения пробных частиц в лоренц-ковариантной тензорной теории гравитации. Вестник ЛГУ, серия 1, вып. 4, 113-118, 1986.

7. Барышев Ю.В. Законы сохранения и уравнения движения в полевой теории гравитации. Вестник ЛГУ, серия 1, выи. 2, 80-85, 1988.

8. Барышев Ю.В., Ковалевский М.А. Потенциал однородного шара в полевой теории гравитации. Вестник ЛГУ, серия 1, вып. 1, 86-91, 1990.

9. Baryshcv Yu.V. Post-Newtonian hydrostatic equilibrium in the field theory of gravitation.

Сообщения САО, вып. 64, 12-15, 1990.

10. Baryshev Yu.V. An upper limit, on hidden mass of fractals of galaxies. Сообщения САО, вып. 64, 86-88, 1990.

11. Baryshev Yu.V. Stability of supermassive stars in the field gravitation theory, in "Problems of high energy physics and field theory.XIII.". Moscow, Nauka, 1991, pp.61-66.

12. Baryshev Yu.V. Pulsation of supermassive star in the tensor field gravitation theory, in "Variability of Blazars", Cambridge Univ.Press, 1992, pp.52-54.

13. Баръштев Ю.В. Современное состояние наблюдательной космологии. Итоги Науки и Техники, серия Классическая теория поля и теория гравитации, том 4: Гравитация и космология, 89-135, 1992.

14. Baryshev Yu.V., Raikov A.A., Tron A.A. Gravitational lensing inside fractal structure, in "Gravitational lenses in the Universe", Liege, 1993, pp.365-368.

15. Baryshev Yu.V. On the fractal nature of the large scale structure of the universe.

Astron.Astrophys.Transactions, vol.5, 15-23, 1994.

16. Baryshev Yu.V., Sylos Labini F., Montuori M., Pietronero L. Facts and ideas in modern cosmology. Vistas in Astronomy, vol.38, 419-500, 1994.

17. Baryshev Yu.V. On a possibility of scalar gravitational wave detection from the binary pulsar PSR 1913+16. in "Gravitational wave experiment", World Sci.Publ.Co., 1995, pp.251-260.

18. Барышев Ю.В. Сигналы от SN1987A в антеннах Амальди-Вебера как возможное обнаружение скалярных гравитационных волн. Астрофизика, том 40, 377-389, 1997.

19. Барышев Ю.В., Езова Ю.Л. Гравитационное мезолинзирование объектами кинговского тина и ассоциации квазар-галактика. Астрон. Журн., том 74, 497-508, 1997.

20. Teerikorpi P., Hanski M., Theureau G., Baryshev Yu., Paturel G., Bottinelli L., Gougenheim L. The radial space distribution of KLUN galaxies up to 200 Mpc: incompleteness or evidence for the behaviour predicted by fractal dimension 2? Astron.Astrophys., vol. 334, 395-403, 1998.

21. Baryshev Yu.V.. Sylos Labini F., Montuori M., Pietronero L. Teerikorpi P. On the fractal structure of galaxy distribution and its implications for cosmology. Fractals, vol. 6, 231-243, 1998.

22. Baryshev Yu.V. Conceptual problems of fractal cosmology. Astron.Astrophys.Transactions, vol. 19, 417-435. 2000.

23. Gromov A., Baryshev Yu., Suson D., Teerikorpi P. Lemaitre-Tolraan-Bondi model:

fractality, non-simultaneous bang time and the Hubble law. Gravitation & Cosmology, vol.7, 140-148, 2001.

24. Ekholm Т., Baryshev Yu., Teerikorpi P., Hanski M., Paturel G. On the quiescence of the Hubble flow in the vicinity of the Local Group: a study using galaxies with distances from the Cepheid PL-relation. Astron. Astrophys., vol.368, L17-L20. 2001.

25. Baryshev Yu., Paturel G. Statistics of the detection rates for tensor and scalar gravitational waves from the local galaxy universe. Astron. Astrophys., vol.371, 378-392, 2001.

26. Baryshev Yu., Chernin A., Teerikorpi P. The cold local Hubble flow as a signature of dark energy. Astron. Astrophys., vol.378, 729-734, 2001.

эквивалентности для вращающихся тел, Труды ИПА РАН, вып. 8, Небесная механика, 20-21, 2002.



Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 









 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.