Статьи недели
"Лучшие из лучших"
Черные дыры промежуточных масс
Линзы Френеля в рентгеновской и гамма-астрономии
Распределение транснептуновых тел по размерам
Содержание архива е-принтов по физике
Полный Архив предыдущих выпусков.
Архив статей, вошедших в выпуски с 01 июля 2002 г. по 31 марта 2003 г.
Разделы архива (с апреля 2003 г.):
космология,
нейтрино,
космические лучи и гамма-астрономия,
галактики, АЯГ, квазары,
наша Галактика,
межзвездная среда,
звезды,
сверхновые,
остатки сверхновых,
черные дыры,
нейтронные звезды,
линзирование,
Солнце,
экзопланеты,
Солнечная система,
аккреция,
тесные двойные системы,
гамма-всплески,
гравитационные волны,
механизмы
излучения,
численное
моделирование,
динамика,
механика
методы обработки
данных,
МГД,
методы
наблюдений,
будущие наблюдательные проекты,
прочее.
Полезные астрономические ссылки.
Короткое эссе об электронных препринтах.
Обзорные статьи в astro-ph с 2001 г.
Авторы проекта
Сергей Попов
Михаил Прохоров
Поставьте у себя нашу кнопку!
Проект размещен на сайтах:
Вы может также разместить на своем сайте нашу ленту обзоров
Новости астрономии от ПРАО
Текущие открытия в ФЭЧ
Новости космонавтики
Новости от УФН
Информнаука
Перст
Подписка на рассылку обзоров на Subscribe.Ru
astro-ph за 23 - 31 августа 2003 года: избранные статьи
Горячие темы недели
Начал собирать данные крупнейший проект в науке о космических лучах - Обсерватория Pierre Auger. Пока установлена лишь часть детекторов, но работа по установке новых приборов идет полным ходом. Для материалов 28-й конференции по космическим лучам команда Обсерватории подготовила серию материалов, часть из которых появилась в Архиве за последние несколько дней (см. обзоры astro-ph/0308410, 0308427, 0308442 и 0308523 в этом выпуске).
Вообще о состоянии дел в изучении космических лучей сверхвысоких энергий можно почитать в недавней статье Ultrahigh Energy Cosmic Rays: The state of the art before the Auger Observatory. Из появившихся совсем свежих работ стоит выделить эту: The Anisotropy Search Program For the Pierre Auger Observatory. Остальные носят более технический характер, однако будут интересны тем, кто захочет разобраться, как работает новая обсерватория.
Authors: M. Coleman Miller, E.J.M Colbert
Comments: 68 pages, 14 figures, invited review submitted to International Journal of Modern Physics D. Version with higher quality figures at http://www.astro.umd.edu/~miller/imbh.ps
Как известно, до недавнего времени рассматривали три основных типа черных
дыр.
1. Черные дыры звездных масс, возникающие в конце эволюции наиболее
массивных звезд. Есть довольно много хороших кандидатов (на русском языке
см.
обзор Черепащука в УФН).
2. Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик. Есть около сотни оценок
массы для таких объектов (см. множество обзоров в
списке).
3. Первичные черные дыры. Гипотетические объекты очень малых масс (менее
1015 г.).
В последние несколько лет стали появляться данные, которые указывают на
существование черных дыр с массами от ста до нескольких тысяч солнечных
масс. Это т.н. черные дыры промежуточных масс.
В обзоре авторы подробно разбирают различные наблюдательные данные, которые можно интерпретировать как обнаружение таких объектов. С другой стороны, обсуждается и альтернативная интерпретация.
Authors: A.Cooray et al.
Comments: 13 pages, 7 figures
Сенсация начала 2003 года - данные по анизотропии реликта, полученные WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) - показали нам, что вещество во Вселенной было повторно ионизовано при z~20 (породив равную 0.17+/-0.04 оптическую толщу по Томпсоновскому рассеянию). Существенную роль в реионизации должны были сыграть звезды первого поколения (популяции III). Но часть излучения этих звезд должна дойти до нас напрямую (в ослабленном и покрасневшем виде). Эти источники должны породить специфическую анизотропию в фоновом инфракрасном излучении на угловых масштабах порядка десятков минут. При "удачном стечении обстоятельств" анизотропия инфракрасного излучения от звезд популяции III (z~10-20) на угловых гармониках l~1000 будет превышать анизотропию от близких галактик (z~1) и может быть зарегистрирована современными приборами.
|
| Вклад различных источников в спектр мощности инфракрасного фона: сплошные синие линии - звезды популяции III (оптимистическая (A) и пессимистическая (B) оценки), красные сплошные линии - фон галактик на различных красных смещениях, пунктирные линии - чувствительности различных приборов и спутников. |
Authors: M.D.Roberts, for the Auger Collaboration
Comments: 4 pages, no figures.
"Пьер Оже" - близкий в настоящее время к завершению очень крупный атмосферный детектор космических лучей высоких энергий. Абсолютная калибровка этого детектора очень важный элемент, необходимый для правильного определения энергий регистрируемых частиц. Для данного инструмента будет использоваться метод калибровки по равномерно засвеченному полю с известным световым потоком. Кроме того будут использоваться два независимых метода для относительной калибровки. В статье вы найдете более подробное описание этих методов.
Authors: Hyron Spinrad
Comments: 27 pages, 8 figures.
Обзор посвящен проблемам обнаружения и наблюдения наиболее удаленных галактик. Для инструментов сегодняшнего дня это объекты с z>6. Это слабые объекты, излучающие в основном в инфракрасном диапазоне и сильно отличающиеся от галактик, которые мы видим рядом с нами. Особое внимание уделено проблеме ранней эволюции галактик.
На сегодняшний день обнаружены галактики с z=6.57!
Отметим также оригинальную (т.е. не обзорную) статью The host galaxies of luminous quasars, авторы которой представляют данные по наблюдениям на Космическом телескопе 17 галактик на z~0.4, в которых находятся квазары. Это интересное исследование дает возможность узнать свойства материнских галактик квазаров на одном красном смещении, но с очень разными светимостями квазаров. Это важно для изучения взаимосвязи массы центральной черной дыры с параметрами галактики (в первую очередь с ее балджем).
Authors: Wendy L. Freedman & Michael S. Turner
Comments: 39 pages, 11 figures, 1 table, accepted for publication in Reviews of Modern Physics Colloquia
Из-за применения новых технологий в наблюдениях в наблюдательной космологии началась новая эпоха, одна из самых успешных в ее истории. В общем это еще один достаточно интересный и не слишком сложный обзор. В виду ясности изложения крайне рекомендуем его неспециалистам.
|
Для более подготовленных читателей упомянем свежайший обзор WMAPing the Universe: Supersymmetry, Dark Matter, Dark Energy, Proton Decay and Collider Physics. В этой объемной работе авторы обсуждают ограничения на суперсимметричные модели, даваемые новыми космологическими наблюдениями, в первую очередь полученными на спутнике WMAP.
Authors: Stefano Argiro (for the Pierre Auger Collaboration)
Comments: 4 pages, 3 figures.
В 2001-2002 годах было несколько коротких пробных запусков детектора. В данной краткой заметке обсуждается эффективность данного прибора и возможные стратегии анализа получаемых с него данных.
|
| Схематическое изображение элемента детектора "Пьер Оже" |
Authors: Miguel Mostafa, for the Pierre Auger Collaboration
Comments: 4 pages, 3 figures.
Изменение прозрачности атмосферы, снижение эффективности черенковских процессов, атмосферные аэрозоли и многое другое может повлиять на результаты детектирования космических лучей "Пьером Оже". Учесть и, возможно, исправить некоторые из этих воздействий поможет программа слежения за атмосферой, предлагаемая в данной заметке.
Authors: Gerry Skinner et al.
Comments: 12 pages, 7 figures.
Фазовая линза Френеля широко используется в астрономической оптике, например, в фотометрии (а также в прожекторах, в фотографии и т.д.). Ее действие основано на дифракции света. Если на пути пучка света от удаленного источника поставить пластинку и выбрать точку за ней (на оси пучка), то саму пластинку можно разделить на кольца (неравной толщины) для каждого из которых путь луча света до выбранной нами точки отличается от соседних колец на половину длины световой волны. Эти зоны называются "зонами Френеля". Световые волны от соседних зон приходит в выбранную нами точку в противофазе и гасят друг друг. Однако, если закрыть непрозрачным материалом все четные или все нечетные зоны Френеля, то излучение в выбранную точку будет приходить в фазе и усиливаться. Таким образом плоская пластина (такие пластинки называются зонными) будет выполнять роль линзы! Однако в лучшем случае в фокусе удастся собрать только 11% исходного потока излучения. Если же делать кольца в виде стеклянных призм (см. рисунок), то удается собрать в точке практически 100% излучения.
|
| Устройство двух вариантов зонных пластинок (a) и (b) и фазовой линзы Френеля (c). |
До последнего времени считалось, что сделать что-то подобное в жестком диапазоне (в рентгене и гамма) невозможно. Оказывается, это не так. Подробности - в статье.
|
| Один из возможных вариантов рентгеновской дифракционной линзы |
Authors: K. Yavuz Eksi, M. Ali Alpar Comments: 16 pages, 4 Figures, to be published in Astrophysical Journal Vol. 599, Dec. 10
В последние несколько лет и с наблюдательной, и с теоретической точки зрения активно изучаются одиночные радиотихие нейтронные звезды. Одной из идей, которая по мнению ее авторов может объяснить сразу несколько классов наблюдаемых объектов, является концепция остаточного диска. После взрыва сверхновой на образовавшийся компактный объект может выпадать большое (скажем, 0.1 массы Солнца) количество выброшенного вещества (т.н. fall-back). При этом вещество может образовавыть диск вокруг образовавшейся нейтронной звезды. Это может приводить как к различным наблюдательным проявлениям, так и к корреляции различных параметров нейтронных звезд (о последнем вопросе см. дискуссию здесь).
Существует достаточно много возражений против дисковой гипотезы в применении к аномальным рентгеновским пульсарам и родственным им объектам. В данной статье авторы пытаются отстоять свою гипотезу. Некоторые аргументы выглядят достаточно убедительными. Однако авторы не обсуждают некоторые проблемы. Например, вопрос о выборе параметров. Модель хорошо работает лишь в узком диапазоне масс аккреционного диска и т.п. По всей видимости с точки зрения разброса параметров теория выглядит не очень привлекательной, но время покажет.
Authors: G.M.Bernstein et al.
Транснептуновых тела образуют внешний пояс астероидов (который еще называют поясом Койпера). В данной работе приведены результаты просмотра 0.02 квадратных градуса неба в плоскости Солнечной системы. Наблюдения проводились с Хаббловского телескопа (именно поэтому область такая маленькая). Искались объекты удаленные от Солнца на 25 а.е. и более (для предельной звездной величины m=29.5 это соответствует диаметру объекта порядка 15 км). Наблюдения продолжались 22 тыс. секунд. В их ходе были найдены три новых объекта, самый слабый из которых имел звездную величину m=28.3 (т.е. диаметр около 25 км).
Но самый важный результат это подтверждение и продление функции масс на нижней границы распределения транснептуновых объектов dN/dm~100.63.
Authors: Don Melrose
Comments: To appear in "Young Neutron Stars and Their Environments" (IAU Symposium 218, ASP Conference Proceedings), eds F. Camilo and B. M. Gaensler
Интересный критический обзор по пульсарам. Он в чем-то перекликается с обзором Мичела, о котором мы писали в прошлом выпуске. Особо выделим краткое описание механизмов излучения во втором разделе статьи.
Authors: G.Iovane
Comments: 3 pages, 9 figures
Сегодня на ранней стадии разработки находятся проекты больших наблюдательных комплексов (телескоп + приемник + компьютер + software) для обнаружения экзопланет по вариациям блеска их светил из-за прохождений по диску. Одной из проблем подобных установок является огромный поток данных: для того чтобы часто обнаруживать планеты надо одновременно следить за большим числом звезд с высоким временным разрешением (чтобы не пропустить момент изменения блеска) и с высокой точностью (0.01 звездной величины и лучше). Сохранить этот поток информации невозможно, поэтому его обрабатывают в реальном времени с использованием простой триггерной схемы с двумя уровнями. Для обработки данных с больших ПЗС (16000х16000 элементов), которые планируется ставить на подобный телескоп, будет достаточно сети не более чем из 256 стандартных рабочих станций!
|
(По-видимому, данная статья написана на основе доклада-презентации: очень сжатый текст без деталей и большое число красочных картинок.)
Authors: M. Ave, for The Pierre Auger Collaboration
Comments: 4 pages, 2 figures
Среди атмосферных ливней, зарегистрированных в ходе нескольких успешных запусков инженерной сети атмосферной черенковской обсерватории "Пьер Оже", проводившиеся с 2001 года, было одно событие с очень большим наклоном (зенитный угол >70o). Оно произошло в ноябре 2002 года. Авторы использовали несколько алгоритмов для обработки этого события. Вывод - обсерватория "Пьер Оже" в полной конфигурации будет с высокой достоверностью регистрировать подобные события, что существенно расширяет ее "поле зрения" и увеличивает ожидаемую частоту доступных ей событий.
Authors: Richard de Grijs (University of Sheffield, UK)
Comments: 8 pages LaTeX, incl. 4 figures
Молодые массивные звездные скопления - наиболее значимые продукты интенсивных эпизодов звездообразования, вызванных столкновениями, слияниями или близкими пролетами галактик. Их вклад в общую светимость может превышать светимость остальных частей сталкивающихся галактик. Размеры, массы и светимости этих молодых скоплений указывают на то, что по крайней мере часть из них может в последствии превратиться в шаровые скопления, подобные наиболее массивным из наблюдаемых в ближайших галактиках. Подтверждение или опровержение подобной эволюционной связи существенно продвинуло бы наше понимание вопросов эволюции звездных популяций в "простых" и сталкивающихся галактиках. Тот факт, что в настоящее время новые шаровые скопления больше не образуются, по-видимому, служит подтверждением сценария иерархического скучивания.
|
| Две взаимодействующие галактики: NGC 4676 "Мышки" (Mice) слева и UGC 10214 "Головастик" (Tadpole) справа. Сверху показаны цветные фотографии галактик, сделанные с борта Хаббловского телескопа, снизу - их черно-белые негативы, на которых красным показаны зоны активного звездообразования. |
Authors: Carlo Broggini
Comments: 10 pages, 3 figures.
Подземная лаборатория ядерной астрофизики LUNA (= Laboratory for Underground Nuclear Astrophysics) в Гран Сассо, измеряющая солнечные нейтрино, измерила сечения основных ядерных реакций, протекающих внутри нашего светила при внутрисолнечных температурах:
+ 3He
3He + 3He
2p + 4He
14N + p
+ 15O
Authors: J.Richard et al.
Comments: 4 pages, 5 figures.
Слабые удаленные галактики с z>5 лучше искать в местах, где они
максимально усилены гравитационным линзированием. Такое усиление может
достигать 2-4 звездных величин. Однако линзированные изображения
галактик очень сильно искажаются, и их становится трудно отождествить.
Авторы данной заметки предлагают выделять подобные объекты с помощью
анализа спектров, в которых ищется сильно смещенная линия
Ly
.
Ниже приведен пример подобного поиска в скоплении галактик
Abell 2218 (которое служит линзой).
| 
|
| Слева - центральная область богатого скопления галактик Abell 2218, в которой ожидаются сильные эффекты гравитационного линзирования для расположенных за ним удаленных галактик. Критические линии для объектов на z=5 показаны пунктиром, прямые линии - границы спектральных сканов. Справа - спектральные сканы, на которых кружками отмечены линии соответствующие галактикам на z=4.86, 4.92 и 5.6. | |
Авторы считают, что подобный метод позволит обнаруживать галактики на z>8.
Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики)
статьи, появившиеся в разделе
physics
(включая cross-listing).
Authors: E. R. Prakasan et al.
Comments: 23 pages
Авторы провели достаточно простое, но интересное исследование по тематике
физической (physics)
части Архива, а также приводят полезные графики по динамике его
развития. Статья будет особенно интересна тем, кто мало сталкивался с
Архивом (например, тем, кто только начинает читать наши обзоры), а также,
безусловно, тем, для кого она и написана - библиотекарям.
Кроме того, авторы приводят много интересных (он-лайновых!) ссылок, которые
стоит почитать.