Масштаб расстояний в космосе

Обсуждение общих тем связанных с астрономией. Викторины и конкурсы форума.

Модераторы: Ulmo, Булдаков Сергей

Масштаб расстояний в космосе

Непрочитанное сообщение Сергей Сергеев » 31 янв 2013 10:20

Расстояние до Плеяд и масштаб расстояний в космосе.

Проблема расстояния до Плеяд остается не решенной с 1997 года. Эта проблема выявилась, когда был опубликован каталог сделанный по данным астрономического спутника Hipparcos, принадлежащего Европейскому космическому агентству.

Плеяды одно из близких к нам звездных скоплений расстояние до него определенное косвенными методами по яркости, массам и спектрам входящих в Плеяды звезд долго считалось равным 425 световым годам (параллакс 7,41 milliarcsec).
По данным Hipparcos расстояние до Плеяд в 385 световых лет (параллакс 8,57 milliarcsec). Спутник измерял изменение угла прицела на звезду, находясь с одной и другой стороны от Солнца.

Измерение расстояния до скопления Плеяд (и других скоплений - Гиад, скопления Волосы Вероники) - важно для определения больших расстояний в галактике и мире галактик. Уточнение расстояния до скопления Плеяд позволяет уточнить калибровку диаграммы Герцшпрунга - Рассела для них, что, в свою очередь, даёт возможность оценить расстояние до других скоплений (исходя из сравнения с аналогичными диаграммами для них), а это позволяет уточнить расстояние до ближайших галактик и далее...
Поэтому обнаружение Hipparcos значительного завышения предшествующих оценок расстояния до Плеяд должное сильно изменить масштабы нашей Галактики и всего мира галактик, причем в сторону уменьшения этих расстояний, сильно взволновало людей связанных с этими вопросами.
Появились "опровержения"...

22 января 2004 года Пан Шао и коллеги, заявили, что данные Hipparcos могут быть заниженными из-за "систематических ошибок на малых угловых масштабах", а вот результаты их собственных исследований "подтверждает верность текущей звездной модели". Их набор оптических интерферометрических наблюдений двойной звезды Atlas(HIP 17847) в Плеядах, использованный для оценки расстояния до Плеяд, яко бы подтвердил измеренный ранее косвенными методами параллакс 7,41 milliarcsec (расстояние 140 парсек). "Объяснение" Пан Шао, что Hipparcos имеет "некоторые проблемы с расположением его на орбите, что вызвало ошибки в данных" было разослано всем информационным бюро и большинством средств массовой информации. Понимая не объективность этого "объяснения", но, одновременно, понимая глубинные причины его появления, Вильям ван Альтена из Йельского университета, заявил: "Я хотел бы сказать, что это не ставит под сомнения результаты работы Hipparcos в целом".
В реальности Пан Шао с коллегами допустили две ошибки. Они пользовались для вычислений данными о параметрах двойной звезды Atlas выводимыми из традиционной калибровки параметров звезд по диаграмме Герцшпрунга - Рассела для Плеяд.
Кроме того, их оптические интерферометрические наблюдения интерпретировались в соответствии с принятым сейчас значением постоянной Ридберга, которая использовалась и используется астрофизиками, чтобы с помощью спектроскопии определить, состав объектов Пространства и расстояние до них.
Но именно принятое сейчас значение постоянной Ридберга неточно.
Постоянная Ридберга была установлена на основании измерений размера протона по взаимодействию его с электроном.
С 60-х годов XX века подобные измерения проводились множество раз. Принято, что радиус протона равен 0,8768 фемтометра (1 фм = 10-15м)
Команде из 32 физиков, возглавляемой доктором Рандольфом Полем (Randolf Pohl) из института квантовой оптики Макса Планка, удалось провести эксперименты с мюонным водородом. Поначалу учёные хотели лишь подтвердить полученные ранее данные. Для этого они столкнули облако атомов водорода с потоком мюонов, полученным в ускорителе. В результате неустойчивые частицы заменили часть электронов.
Большинство мюонов сразу же расположились на 1s-уровне (самый низкоэнергетический), в то время как каждый сотый занял 2s-орбиталь. В течение следующей микросекунды (до распада такого мюона) учёные имели возможность осветить изменённые атомы импульсами лазера с частотой, позволяющей поднять редкие мюоны на более высокий уровень (с 2s на 2p).
В дальнейшем эти мюоны возвращаются на 1s-орбиталь, а избыток энергии испускают в виде рентгеновских лучей. При этом разница между энергетическими уровнями, определяемая размерами протона, влияет на частоту рентгеновского излучения.
В 2003 и 2007 годах физики неоднократно проводили описанный выше эксперимент, но не получали излучение с прогнозируемой (по общепринятому радиусу протона) частотой. Долгое время они полагали, что виной тому аппаратура. И лишь летом 2009 года решили расширить "зону охвата". В результате ими было пойманы фотоны, которые свидетельствовали о том, что радиус уровня, с которого происходит изучение - 0,8418 фм! То есть оказалось, что радиус протона на 4% меньше измеренного ранее.
"Теоретики сразу сказали нам, что такое сильное расхождение в экспериментальных данных невозможно", - рассказывает Рандольф.
Эксперимент несколько лет повторяли другие научные группы. Опровержения они дать не смогли, и факт вошел в список фактов не принятых теоретиками современной науки, на которые они просто не обращают внимание.
Источник: membrana.ru/particle/2007

Использовавшие устаревшие данные Пан Шао и коллеги не могли получить другие, кроме ирадиционно принятых, данные о расстоянии до исследуемого объекта...
Косвенные данные о расстоянии до Плеяд, довольно эвристические, в данном случае были противопоставлены и предпочтены прямым измерениям.

О том, что принятые сейчас расстояния до галактических объектов сильно завышены, имеются и другие данные.

Считается, что Солнце находится на расстоянии около 26 тысяч световых лет от центра Галактики, делая один оборот примерно за 220 миллионов лет.
Но на ошибочность такого периода обращения солнечной системы вокруг центра Галактики может указывать закономерность, выявленную физиками Калифорнийского университета в Беркли и Национальной Лаборатории имени Лоуренса, о чем они написали статью в журнале Nature. Они выявили, что видовое разнообразие морских животных Земли меняется циклически, достигая максимумов и минимумов приблизительно каждые 62 миллиона лет.
Авторы исследования предположили, что данная тенденция, скорее всего, объясняется воздействием каких-то космических сил на земную биосферу и вулканическую активность на Земле.
Геохронологическая шкала действительно может быть связана с тем, что геологические процессы подчинены влиянию Галактики. Трудность найти цикличность в геологических процессах в том, что эта шкала не очень точна.
Если посмотреть в разных источниках шкалу хронологии геологических периодов, то можно увидеть огромную разницу в датировках периодов Фанерозоя. Разница может достигать 20 миллионов лет (от 570 до 550 миллионов лет) для начала Кембрийского периода, до 10 миллионов лет для датировок периодов мезозоя и до 5 миллионов для начала кайнозоя.
Периодически, Международным геологическим конгрессом, согласовывается сводная шкала, но это как бы юридические действия, а не безусловное уточнение реальности. (По такому же принципу, например, в штате Индиана число "пи" по закону равно 4.)
Конечно, реальная работа по уточнению датировок идет. Например, более 35 лет соотношение 238U/235U, считалось равным 137,88. Именно это соотношение использовалось для вычисления U-Pb-даты. Но вот группа британских и американских ученых оценила вес и возраст кристаллов циркона, поднятых со дна Восточно-Тихоокеанского поднятия, и обнаружилось, что содержание в них U-Pb сильно варьируется, хотя до этого считалось, что это невозможно, так как все кристаллы должны были образоваться приблизительно в одно и то же время. Оказывается, минералы могут накапливать уран и продукты его распада, что "удревняет" датировки, иногда на миллионы лет. Источник: http://www.rnd.cnews.ru/natur_science/n ... /12/485491

То, что имеющиеся датировки геологических периодов приблизительные, не беда. Их можно и нужно уточнять геологическими методами. Но привязка геохронологической шкалы к астрономическим событиям может оказаться реальным методом уточнения этой шкалы.

Считается, что Солнечная система движется вокруг центра Галактики целиком в плоскости галактики, хотя никаких исследований этого не проводилось.
Но реальная орбита Солнечной системы расположена под углом к плоскости галактики, и она, то входит в галактическую плоскость, то выходит из неё. Это должно влиять на процессы, идущие на Солнце и на Земле. Внутри галактической плоскости плотность любых объектов галактики несколько уменьшается, ибо притяжение других объектов галактической плоскости как бы их растягивает. Вне галактической плоскости плотность объектов вновь возвращается к обычной.
Изменения плотности Земли и Солнца связанные с влиянием галактической плоскости могут показаться незначительными, но результат их воздействия на фотосферу Солнца и вулканизм на планетах, значителен. Солнечная активность внутри галактической плоскости уменьшается, а вне её, увеличивается. Вулканизм на планетах во время их нахождения внутри галактической плоскости увеличивается, а вне её, уменьшается.
Причины вулканизма связанны с выходом водорода из ядра Земли, а на его выход очень влияет плотность пород мантии и ядра. Источник: hydrogen-future.com/larin/
Последствия этого для Земли огромны. При прохождении галактической плоскости на Земле длится ледниковый период и происходит смена биосферы: одни животные и растения вымирают, а другие получают развитие.
Над галактической плоскостью Солнечная система находится гораздо дольше, чем во время её пересечения, поэтому спокойные, и одновременно жаркие периоды в геологической истории длительны, в то время как революционные периоды пересечения галактической плоскости, холодны и коротки.
Революционные периоды это: Антропоген, начало Палеогена, конец Юры, середина Триаса, верхний Карбон, начало Карбона, Силур, начало Ордовика, начало Кембрия.
Попытки связать эпохи, когда вымирали одни виды и появлялись новые, со случайными катастрофами типа падения огромного метеорита, не осмыслены. (Теория о том, что 65 миллионов лет назад динозавры погибли из-за падения на Землю метеорита, оспорена в исследовании, которое опубликовано в издании Journal of the Geological Society. Кратер Чикшулуб, обнаруженный в 1978 году на севере полуострова Юкатан образовался от падения огромного метеорита как раз в конце Мелового периода. Именно его связали с гибелью динозавров. В работе Герты Келлер из Принстонского университета и Тьерри Адатте из университета Лозанны (Швейцария) показано, что образование Чикшулуба опередило гибель видов на 300 тысяч лет. Они нашли и свидетельство того, что падение метеорита не имело важного влияния на разнообразие видов. В Эль-Пеньоне исследователи обнаружили останки 52 видов в породах ниже следов от удара. "Мы выяснили, что ни один из видов не вымер в результате падения астероида", - говорит Келлер. Другие большие кратеры так же не привязаны к масштабному уничтожению видов. Источник: news.hr-nsk.ru)
Надо заметить, что при падениях даже очень больших метеоритов происходят только сильные землетрясения. Тепло, образующееся при взрыве, создает большой циклон, который выбрасывает это тепло в космос. Этим, и кратковременными климатическими изменениями, ограничиваются все последствия взрыва сколь угодно больших метеоритов.
В течение Фанерозоя на геологические процессы на Земле наложились 9 полуциклов её движения по галактической орбите, или 4,5 полных оборота Солнечной системы вокруг центра Галактики. Средняя длительность одного полуцикла 62, как вычислили физики из Калифорнийского университета в Беркли и Национальной Лаборатории имени Лоуренса), полный оборот происходит за 124 миллиона лет. Всего Солнечная система за время своего существования, совершила около 30 оборотов вокруг центра Галактики. Это и надо принять за основу временной шкалы эволюции всех объектов Солнечной системы.

Итак, период оборота Солнца вокруг центра Галактики 124 миллиона лет, а не 220 миллионов лет. Расстояние до центра нашей Галактики с учетом коррекции расстояний до цефеид нашей галактики уточненным Hipparcos не 26 тысяч световых лет, а 22 тысячи световых лет...
Но возможно это расстояние еще меньше. Есть данные, что измерения Hipparcos, не занижают, а завышают расстояния! (Измерения малых углов гораздо легче приводят к завышению расстояний, чем к занижению их.)
Например, измерения сделанные с помощью Hipparcos указывают в каталоге расстояние до Полярной звезды (Киносуры) 434 световых года. (Киносура, кстати, цефеида, причем одна из контрольных для определения расстояний в космосе.) Но расстояние до неё по последним данным 323 световых года.
Получается, что наша Галактика может быть чуть ли не вдвое меньше принятых размеров! Масштабы межгалактических расстояний то же совсем не такие, как принято сейчас.
Сергей Сергеев
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 49
Зарегистрирован: 30 янв 2013 19:18
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Вернуться в Общая астрономическая тематика

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron