В.М. Антонов

 1.9. К загадке о «скрытых массах» в группах и скоплениях галактик

 

Аннотация

 

            Показывается, что существование фона ночного неба приводит к занижению светимости галактики пропорционально расстоянию до галактики.

            Следствием этого эффекта является завышение вириальной массы галактики.

            Второй причиной, приводящей к завышению вириальных масс групп и скоплений галактик, является зависимость величины красного смещения галактик от их массы, что следует из АG – механизма происхождения красных смещений. По этой причине завышение массы может достигать трех порядков.

            Таким образом, существующие эффекты, вытекающие из АG – механизма и приводящие к завышению вириальных масс групп и скоплений галактик, позволяют объяснить феномен «скрытых масс» в полном объеме.

           

--   Оглавление  --

 

В настоящей работе рассматриваются две наиболее важные причины, приводящие к общему завышению вириальной массы скопления или группы.

I. Завышение вириальных масс групп и скоплений галактик по причине занижения масс, определяемых по светимости.

Фон излучения ночного неба накладывает ограничения на точность определения светимостей галактики, так как яркость галактик спадает постепенно [1]. Очевидно, существование фона ночного неба приводит к занижению светимости галактики, если расстояние до галактики находится в пределах, в которых зависимость красных смещений от расстояния близка к линейной. Причем, занижение светимости пропорционально расстоянию до галактики.

К сожалению, оценить величину завышения вириальных масс по этой причине, пока, не представляется возможным из-за отсутствия соответствующей теории.

2. Завышение вириальных масс групп и скоплений галактик по причине зависимости величины красных смещений от массы галактик. В работе §1.5 получена формула красных смещений галактик до расстояния r, для которых гравитационной компонентной смещения можно пренебречь.

,                                                               (1)

где В – константа, М – масса галактики.

Применение формулы, вытекающей из закона Хаббла

,                                                                 (2)

(Нх – постоянная Хаббла, с - скорость света), для определения расстояний до галактики приводит к завышению действительных расстояний до галактики.

Выясним причину завышения. Постоянная Хаббла Нх определена «однажды и для всех сразу» галактик. Она не учитывает каких – либо особенностей некоторой части галактик скопления.

Оценим возможную величину завышения  расстояний.  Совпадения значений красного смещения z и расстояния r,полученные по формулам (1) и (2), должны происходить для той галактики, для которой выполняется равенство

.

Отсюда следует, что совпадение возникает для галактики с некоторой средней для галактик скопления массой, определяемой равенством

 

.

Для галактик с меньшей массой применение закона Хаббла (2) для определения расстояния приведет к его завышению.

Из данных Караченцева [2] следует, что в качестве средней массы галактики для галактик скопление можно принять М0 = 1044г.

Известно, что массы галактик варьируют в пределах 1038 – 1045г.  Из формулы (1) следует, что отношение красного смещения галактики скопления z красному смещению «средней галактики» z0 будет равно

,                                                  (3)

где М – масса галактики.

Учитывая диапазон вариации масс галактик (1038<М <1045 ), найдем, что отношение , будет варьировать  в пределах  .  Это означает, что расстояния до галактик скопления могут завышаться на три порядка.

Завышение расстояний на К порядков приводит к завышению размеров скоплений, величин пекулярных скоростей галактик скопление также на К порядков, а величин дисперсий скоростей галактик на порядка. Завышение дисперсий скоростей ведет к завышению вириальной массы также на порядка.

Отметим также, что завышение красного смещения z, приходящее к завышению расстояний до галактик, объясняет отмечаемую наблюдателями зависимость величины «скрытой массы» от расстояния [3]. Той же причиной объясняется отмечаемая наблюдателями [4] зависимость величины «скрытой массы» от радиуса системы.

Итак, по указанной в данном пункте причине феномен «скрытой массы» может быть объяснен в полном объеме.

Общий вывод: Из АG – механизма происхождения красных смещений галактик следует, что массы групп и скоплений галактик, превышающие массы, определенные по светимости, могут быть объяснены как ложные массы.

Однако не следует отбрасывать гипотезы, высказанные другими авторами. Вполне возможно, что «скрытые массы» возникают в результате нескольких причин.

 

Литература

 

1. Воронцов – Вельяминов Б.А., 1978, Внегалактическая астрономия.

2. Караченцев И.Д.,1968, Сообщ. Бюраканск. обс., №34,76.

3. Барке, Хартвик (Barke J.A., Hartwick  F. D.D. ), 1974, «Astron. and Astrophуs.», 34, ‘’, 445.

4. Озерной Л.М., 1974, «Астрон. циркуляр». 9 апр.№ 866,I.