WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Наблюдательный эффект частотной зависимости можно легко объяснить на примере линзирования на шварцшильдовской точечной линзе. Зависимость угла отклонения от частоты плазмы приводит к тому, что вместо двух сосредоточенных изображений со сложным спектром мы будем наблюдать изображения в виде двух линий, образованных фотонами с различными частотами, которые отклоняются на разные углы (рис.5).

Характерное угловое расстояние между изображениями источника зависит от закона линзирования. Различие в характерном угловом расстоянии 0 между изображениями (между случаями вакуума и плазмы) задается выражением:

2107 Ne (12) где – это частота фотона (Гц), 2.

Эффект предложен для наблюдения в международном проекте "Радиоастрон" (АКЦ ФИАН). Для изображений квазаров характерное угловое расстояние – порядка 1 угл. с. Для наименьшей частоты "Радиоастрона" 327106 Гц угловое различие между вакуумным и плазменным случаями порядка 105 угл. с. (для квазаров) будет при концентрации плазмы Ne 50 000 см.

Усиление зависит от угла отклонения луча. Поэтому различные изображения могут иметь различный спектр в радио диапазоне, когда лучи распространяются через области с различной плазменной частотой. Таким образом, наблюдательные следствия эффекта частотной зависимости (11) следующие: 1) спектры точечных изображений могут отличаться в области длинных волн, 2) протяженные объекты могут иметь различный спектр вдоль изображения.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы.

Основные результаты и выводы 1. Исследована приближенная динамика формирования крупномасштабной структуры Вселенной в темной материи. Развита физико-математическая модель для коллапса однородного вращающегося сжимающегося трехосного эллипсоида. Получены уравнения движения для его осей, в которых бурная релаксация и потери массы, энергии и углового момента учитываются феноменологически. Система уравнений решена численно, вплоть до формирования стационарных вращающихся фигур в случае релаксации.

Получено, что при малом угловом моменте формируется сплюснутый сфероид, в то время как при больших моментах происходит развитие трехосной неустойчивости и формирование трехосного эллипсоида.

Точка неустойчивости сжимающихся сфероидов Маклорена относительно перехода в трехосный эллипсоид найдена аналитически в виде простой формулы, численное и аналитическое рассмотрение приводят к одинаковым результатам.

2. Исследована ньютоновская динамика самогравитирующего невращающегося сфероидального объекта после потери устойчивости.

Показано, что формирование сингулярности в ньютоновских самогравитирующих газовых телах с неустойчивым уравнением состояния имеет вырожденный характер: только чисто сферические модели могут коллапсировать в сингулярность, любое отклонение от сферической симметрии останавливает сжатие за счет стабилизирующего действия нелинейных несферических колебаний (как регулярных, так и хаотических). В реальности присутствие диссипации ведет к затуханию таких колебаний, и в итоге, к коллапсу невращающихся объектов, в случае когда полная энергия тела отрицательна. Детальный анализ нелинейных колебаний выполнен с использованием диаграмм Пуанкаре.

3. Изучено сильное гравитационное линзирование на Шварцшильдовской черной дыре. Исследованы свойства релятивистских колец, возникающих в изображении источника, при наличии черной дыры между источником и наблюдателем. Рассчитаны прицельные параметры, а также расстояния минимального сближения лучей, образующих релятивистские кольца, их угловые размеры и коэффициенты "усиления", которые оказываются много меньше единицы.

4. Исследовано гравитационное линзирование на гравитационной волне. Показано, что, хотя начальное и конечное направления фотонов совпадают, происходит сдвиг между начальной и конечной траекториями. Это смещение вычислено аналитически для плоского гравитационно-волнового импульса. Сделаны оценки для наблюдательного эффекта линзирования на очень длинных волнах, излучающихся в процессе формирования крупномасштабной структуры Вселенной в темной материи.

5. Развита физико-математическая модель гравитационного линзирования в плазме. Выведены выражения для угла отклонения фотона в плазме. Получено, что если гравитационная линза окружена плазмой, то траектория фотона зависит от его частоты вследствие дисперсии плазмы. Показано, что даже в однородной плазме угол линзирования зависит от частоты фотона, это приводит к тому, что гравитационная линза действует подобно гравитационному радиоспектрометру. Получена аналитическая формула для угла отклонения в случае линзирования в шварцшильдовской метрике в плазме. Обсуждаются возможные наблюдательные эффекты, наиболее сильно проявляющиеся для частот, близких к плазменной, что соответствует очень длинным радиоволнам.

Основные результаты работы опубликованы в 9 статьях, из них: статей в журналах, рекомендованных ВАК, 1 статья - в рецензируемом журнале и 3 статьи - в трудах международных конференций. Результаты работы представлены также в 11 тезисах докладов российских и международных конференций.

Публикации 1. Bisnovatyi-Kogan G.S., Tsupko O.Yu. Approximate dynamics of dark matter ellipsoids // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2005.

V.364. P.833.

2. Bisnovatyi-Kogan G.S., Tsupko O.Yu. A simplified model of the formation of structures in dark matter // Astronomical and Astrophysical Transactions. 2005. V.24. N.5. P.377.

3. Bisnovatyi-Kogan G.S., Tsupko O.Yu. Strong gravitational lensing by Schwarzschild black holes // Astrophysics. 2008. V.51. Issue 1. P.99.

4. Bisnovatyi-Kogan G.S., Tsupko O.Yu. Gravitational lensing by gravitational waves // Gravitation and Cosmology. 2008. V.14. N.3. P.226.

5. Bisnovatyi-Kogan G.S., Tsupko O.Yu. Dynamic stabilization of nonspherical bodies against unlimited collapse // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2008. V.386. P.1398.

6. Bisnovatyi-Kogan G.S., Tsupko O.Yu. Approximate Dynamics of Dark Matter Ellipsoids // In: Proceedings of the Eleventh Marcel Grossmann Meeting on General Relativity / Ed. by H. Kleinert, R.T. Jantzen and R.

Ruffini, World Scientific, Singapore, 2008. P.2331.

7. Bisnovatyi-Kogan G.S., Tsupko O.Yu. Gravitational lensing by gravitational wave pulse // In: Proceedings of the Manchester Microlensing Conference: The 12th International Conference and ANGLES Microlensing Workshop / Eds. by E. Kerins, S. Mao, N. Rattenbury and L. Wyrzykowski, SISSA, Proceedings of Science, 2008. P.(http://pos.sissa.it//archive/conferences/054/063/GMC8_063.pdf).

8. Bisnovatyi-Kogan G.S., Tsupko O.Yu. The Dynamics of NonSymmetrically Collapsing Stars // In: G. Contopoulos, P.A. Patsis, Chaos in Astronomy, Astrophysics and Space Science Proceedings, Springer, Berlin Heidelberg, 2009. P.461.

9. Bisnovatyi-Kogan G.S., Tsupko O.Yu. Gravitational radiospectrometer // Gravitation and Cosmology. 2009. V.15. N.1. P.20.

Литература 1. Bisnovatyi-Kogan G.S. A simplified model of the formation of structures in dark matter and a background of very long gravitational waves // Mon. Not.

R. Astron. Soc. 2004. V.347. P.163.

2. Chandrasekhar S. Ellipsoidal Figures of Equilibrium, Yale University Press, New Haven and London, 1969.

3. Зельдович Я.Б. Распад однородного вещества на части под действием тяготения // Астрофизика. 1970. Т.6. С.319.

4. Schneider P., Ehlers J., Falco E. Gravitational lensing. Springer-Verlag, Berlin, 1992.

5. Schneider P., Kochanek C., Wambsganss J. Gravitational Lensing:

Strong, Weak and Micro // Saas-Fee Advanced Course 33, Swiss Society for Astrophysics and Astronomy Series: Saas-Fee Advanced Courses, Number 33, Berlin, Springer, 2006.

6. Блиох П.В., Минаков А.А.. Гравитационные линзы. Киев: Наукова Думка, 1989.

7. Faraoni V. Nonstationary gravitational lenses and Fermat principle // Astrophys. J. 1992. V.398. P.425.

8. Braginsky V.B., Kardashev N.S., Polnarev A.G., Novikov I.D.

Propagation of electromagnetic radiation in a random field of gravitational waves and space radio interferometry // Nuovo Cimento B. 1990. V.105.

P.1141.

9. Damour T., Esposito-Farse G. Light deflection by gravitational waves from localized sources // Phys. Rev. D. 1998. V.58. P.042001.

10. Darwin C. The Gravity Field of a Particle // Proceedings of the Royal Society of London, Series A, Mathematical and Physical Sciences. 1959.

V.249 (1257). P.180.

11. Virbhadra K.S., Ellis G.F.R. Schwarzschild black hole lensing // Phys.

Rev. D 2000. V.62 P.084003.

12. Bozza V., Capozziello S., Iovane G., Scarpetta G. Strong Field Limit of Black Hole Gravitational Lensing // General Relativity and Gravitation. 2001.

V.33. P.1535.

13. Bozza V. Gravitational lensing in the strong field limit // Phys. Rev. D.

2002. V.66. P.103001.

14. Bozza V., Sereno M. Weakly perturbed Schwarzschild lens in the strong deflection limit // Phys. Rev. D. 2006. V.73. P.103004.

15. Misner C.W., Thorne K.S., Wheeler J.A. Gravitation, Freeman, New York, 1973.

16. Muhleman D.O., Ekers R.D., Fomalont E.B. Radio interferometric test of the general relativistic light bending near the Sun // Phys. Rev. Lett. 1970.

V.24, N.24, P.1377.

17. Synge J.L. Relativity: the General Theory. North-Holland Publishing Company, Amsterdam, 1960.

18. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М.: Наука, 1962.

19. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм и произведений. М.: Наука, 1971.

20. Lynden-Bell D. Statistical mechanics of violent relaxation in stellar system // Mon. Not. R. Astron. Soc. 1967. V.136. P.101.

21. Ostriker J.P., Peebles P.J.E. A numerical study of the stability of flattened galaxies: or, can cold galaxies survive // Astrophys. J. 1973. V.186.

P.467.

22. Shapiro S.L. The secular bar-mode instability in rapidly rotating stars revisited // Astrophys. J. 2004. V.613. P.1213.

23. Lichtenberg A.J., Lieberman M.A. Regular and Stochastic Motion, Springer-Verlag, New York, 1983.

24. Muhleman D.O., Johnston I.D., Radio propagation in the solar gravitational field // Phys. Rev. Lett. 1966. V.17. N.8. P.455.

055(02)2 Ротапринт ИКИ РАН Москва, 117997, Профсоюзная 84/Подписано к печати 25.02.Заказ 2176 Формат 70x108/32 Тираж 100 0,9 уч.-изд. л.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»