В.М. Антонов, Л.М. Топтунова.

2.5.Об определении расстояний по величине красного смещения галактик при преобладании в смещении доплеровской компоненты

 

 

Аннотация

 

 

Теория AG-механизма происхождения красных смещений галактик, разработанная авторами, предсказывает возможность определения расстояния до скоплений по красному смещению ярчайших галактик в скоплении. 

В теории AG-механизма закон Хаббла принимает вид r=Hz, где Н имеет размерность расстояния, формулы V=cz, V=Hхr теряют смысл, галактики не разбегаются  (Hх – постоянная Хаббла).

Из многих просчитанных значений красных смещений на интервале расстояний 5ּ1025 r ≤ 4ּ1027см  определена постоянная Н, получившая значение Н=2ּ1027см.

Сравнение результатов, получаемых по формуле r=Hz и формуле   , используемой для определения расстояний по красному смещению, показывает, что их отношение практически постоянно на всем интервале расстояний, что говорит об удовлетворительном соответствии действительности и её описания в теории AG-механизма происхождения красных смещений галактик и квазаров.

 

 

 

 

--   Оглавление  --

 

В 1929 году Хаббл установил взаимосвязь расстояния r до галактики  от величины её красного смещения z

                                                        (1)

 

(c – скорость света, Нх – постоянная Хаббла) на интервале расстояния

 

4·1024 r ≤ 4·1025 см.

 

В настоящее время при интерпретации красных смещений как следствия расширения Вселенной с помощью закона Хаббла (1) путем его обращения

                                                       (2)

определяют расстояние до космических объектов вплоть до расстояния 2·1030см. [1].

В работах авторов (§§ 1.2-1.5) закон Хаббла получил некосмологическое объяснение. Аккреционно-гравитационный механизм (AG-механизм) происхождения красных смещений диктует различную методику определения расстояний r в зависимости от вида преобладающей компоненты (доплеровской zD или гравитационной zG)  в красном смещении z= zD+ zG.

Дело в том, что в случае zG >zD главная компонента zG сильно нелинейна относительно расстояния r до галактики (например, в случае точечной галактики

,

 

 где rG – гравитационный радиус галактики). Поэтому при условии zG >zD зависимость r(z) нелинейна и определять её по предлагаемой в данной работе методике нельзя.

            При преобладании доплеровской компоненты (zD >>zG) характер зависимости z=z(r) имеет вид (§ 1.22)

 

                                                 (3)

 

где В – постоянная,  f(M) – функция массы галактики, φ(D) – функция компактности галактики, D – диаметр галактики. Таким образом, зависимость между r и z в данном случае линейная как и в законе Хаббла, и может быть записана в виде

 

r=Hz,                                                                         (4)

 

где  - постоянная, имеющая значение расстояния до галактики при красном смещении z=1. Впредь коэффициент Н по аналогии с (1) будем именовать постоянной Хаббла.

Проведенные нами расчеты показали, что условие  (4)  выполняется в двух случаях:

1) В случае ярчайших галактик скоплений с массой М≥1045г и диаметром D≥1022см;

2) В случае галактик, в спектрах которых отсутствуют линии излучения, то есть для нормальных галактик.

Чтобы определить Н из наблюдений, необходимо (как было отмечено выше) использовать зависимость z=z(r) для ярчайших галактик скоплений на интервале изменения r, на котором расстояния r  могут быть определены по зависимости от угловых размеров скоплений [1],   1025 r 1027 см. Здесь же мы используем для этой цели результаты расчетов, полученных при вычислении красных смещений в теории AG –механизма.

В таблице для сфероидальной галактики массой М=1045г, радиусом RG=1022см, «ядрышком» радиуса 1016см, заключающего в себе 5% массы галактики, в первых двух столбцах дается зависимость z=z(r), при обращении которой получаем закон Хаббла в виде (4) r=Hr, H – в сантиметрах.

В третьем столбце дается рассчитанное значение постоянной Хаббла, в четвертом – расстояние до галактики, вычисляемое по принятому закону Хаббла  (Нх =75км∙с-1Мпк-1), и в последнем – отношение rx к истинному расстоянию r.

 

r(см)

z

H=

rx=(см)

rx/r

5ּ1025

0,023

2,2 ּ1027

2,8 ּ1026

5,6

1∙1026

0,043

2,3 ּ1027

5,2 ּ1026

5,2

2ּ1026

0,087

2,3 ּ1027

1,0∙ 1027

5

5ּ1026

0,29

1,7 ּ1027

3,5 ּ1027

7

1∙1027

0,51

2,0 ּ1027

5,0 ּ1027

6

2ּ1027

1,23

1,6 ּ1027

1,5 ּ1028

7,5

3ּ1027

1,67

1,8 ּ1027

2,0 ּ1028

7

4ּ1027

2,02

2 ּ1027

2,4 ּ1028

6

 

Итак, теория AG – механизма происхождения красных смещений на интервале расстояний 5 ּ1025<<r<<4 ּ1027 с малым разбросом дает значение постоянной Хаббла в формулировке закона в виде

                                                r=Hz

 

равное Н≈2 ּ1027см.

            Практическое постоянство отношения  rx/r  говорит о том, что обе формулировки закона Хаббла (2) и (4) дают правильные относительные расстояния для ярчайших галактик скоплений на интервале расстояний r, 5 ּ1025<<r<<4 ּ1027см.

            Однако, в теории AG – механизма исчезает «разбегание галактик», исчезает формула скорости разбегания V

V=Hr,

 

изменяется смысл постоянной Хаббла Н.

 

Литература

1.      Псковский Ю.П. Расстояния до космических объектов, Физика космоса. М., 1986.