460 likes | 661 Views
Přednášky z moderní fyziky 18.11.2010. Gravita ční čočky a t emn á hmota vesmíru. David Heyrovský Ústav teoretické fyziky MFF UK , Praha. Plán přednášky. Temná hmota ve vesmíru – proč? kde? - gravitační účinek na pohyb astrofyzikálních objektů
E N D
Přednášky z moderní fyziky 18.11.2010 Gravitační čočky a temná hmota vesmíru David Heyrovský Ústav teoretické fyziky MFF UK, Praha
Plán přednášky • Temná hmotave vesmíru – proč? kde? - gravitační účinek na pohyb astrofyzikálních objektů • Gravitační účinek hmoty na průchod světla - gravitační čočkování silné a slabé • Mapování rozložení temné hmoty slabým čočkováním
Spirální galaxie - měření orbitální rychlosti v disku M33 NRAO(2001)
Rotační křivka spirální galaxie Corbelli & Salucci(2000)
Rotační křivky spirálních galaxií Kaufmann & Freedman (1999)
Kupy galaxií – měření rychlostního rozptylu Aguerri et al. (2007)
Astrofyzikální indikátory temné hmoty • kinematika galaxií a kup galaxií • ohyb světla (galaxie, kupy galaxií, kosmol. rozložení hmoty) • anizotropie mikrovlnného reliktního záření • nukleosyntéza po Big Bangu • kosmologické simulace vzniku struktury • etc.
Průchod světla gravitačním polem Newtonovská gravitace + nehmotné fotony: Einsteinova Obecná teorie relativity:
čočková rovnice B DLS jednoduchá čočka: α DS DL Einsteinův poloměr θ poloha obrazů pro Gravitační čočka A M β
Kvasar 0957+561 (Walsh, Carswell, Weymann 1979) http://www.astr.ua.edu/keel/agn/q0957.html
http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/1990/20/imagehttp://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/1990/20/image
Režimy gravitačního čočkování • silné čočkování – pozorování násobných obrazů zdroje • (Č: galaxie, kupa galaxií; Z: kvasar, galaxie) • slabé čočkování – měření deformace hlavního obrazu zdroje • (Č : kupa galaxií, větší struktury; Z: galaxie) • mikročočkování – pozorování časově proměnného zjasnění • (Č : hvězda, hvězdná soustava; Z: hvězda, kvasar)
Lokální chování čočkové rovnice čočková rovnice: gravitační potenciál konvergence shear fáze parametry popisující lokální chování: plošná hustota hmoty
Slabé čočkování Schneider (2005) poloosy poměr Postup při mapování hmoty: měření γ -> výpočet ψ -> výpočet κ -> získání plošné hustoty
σ/m < 0,7 cm2 g-1 Randall et al. (2008) animace: http://chandra.harvard.edu/photo/2006/1e0657/bullet_lg.mpg
MACS J0025.4-1222 ... „Baby bullet cluster” σ/m < 4 cm2 g-1 Bradač et al. (2008)
animace: http://imgsrc.hubblesite.org/hu/db/videos/hs-2007-17-a-high_quicktime.mov
Cosmic shear = slabé čočkování kosmologickým rozložením hmoty http://apod.nasa.gov/apod/ap080330.html
COSMOS (Massey et al. 2007) WL + fotometrické redshifty 3-D mapování hmoty