A A A A Автор Тема: Недостаток водорода?  (Прочитано 1708 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн VladTKАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 073
  • Благодарностей: 56
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Недостаток водорода?
« : 01 Дек 2008 [10:28:35] »
Что думает народ о таких данныхhttp://www.science.unsw.edu.au/news/mystery-of-missing-hydrogen/?
Почему в спектрах нет линий поглощения того же водорода?
Celestron C6-N

bob

  • Гость
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #1 : 01 Дек 2008 [10:41:50] »
А зачем он там? В спектрах он бывает редко. Потому, что там, где происходит поглощение, а не излучение, его в больших количествах не должно быть.

Оффлайн Дмитрий Вибе

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 18 065
  • Благодарностей: 461
  • Дети любят бутерброд с маргарином!
    • Сообщения от Дмитрий Вибе
    • Персональная страница
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #2 : 01 Дек 2008 [11:17:02] »
Хотел бы подчеркнуть такую вещь (в новости про нее есть, но мимоходом): речь идет не о недостатке водорода, а о недостатке нейтрального водорода. Водород может еще быть ионизованным и молекулярным. Поискал в ADS названного в новости товарища, нашел вот работы:

http://arxiv.org/abs/0805.1581
http://arxiv.org/abs/0807.4983

Смысл состоит в следующем. Радиолинии (эмиссия на 21 см) нейтрального водорода в галактиках с активными ядрами на малых z (скажем, меньше 1) обнаруживаются примерно в 40% случаев, а на больших z (>2.9) -- в 0% случаев. Возникает вопрос: почему в далеких галактиках не виден нейтральный водород? Авторы предлагают такое объяснение: эффект наблюдательной селекции. В список объектов для наблюдений попали только квазары с большой УФ-светимостью. Так что отсутствие эмиссии нейтрального водорода может объясняться тем, что он не нейтральный, а ионизованный. Этот вывод подтверждается тем, что авторы, проанализировав выборку близких квазаров, обнаружили, что и среди них для квазаров без водородной эмиссии характерна высокая УФ-светимость.
Было бы ошибкой думать.

Оффлайн VladTKАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 073
  • Благодарностей: 56
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #3 : 01 Дек 2008 [12:19:16] »
Цитата
...Потому, что там, где происходит поглощение, а не излучение, его в больших количествах не должно быть.

Почему? Например в старых галактиках, как я понимаю, имеется большое количество нейтрального или даже молекулярного водорода в облаках. Почему непрерывное излучение источников не поглощается этими облаками?

Цитата
...Так что отсутствие эмиссии нейтрального водорода может объясняться тем, что он не нейтральный, а ионизованный...

Да - это возможно. Но ведь на каком-то достаточно большом расстоянии от центральной области квазара поглощение/переизлучение должно стать заметным? Или мы неспособны детектировать излучение от таких областей?
Celestron C6-N

Оффлайн Дмитрий Вибе

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 18 065
  • Благодарностей: 461
  • Дети любят бутерброд с маргарином!
    • Сообщения от Дмитрий Вибе
    • Персональная страница
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #4 : 01 Дек 2008 [12:56:33] »
Цитата
...Так что отсутствие эмиссии нейтрального водорода может объясняться тем, что он не нейтральный, а ионизованный...
Да - это возможно. Но ведь на каком-то достаточно большом расстоянии от центральной области квазара поглощение/переизлучение должно стать заметным? Или мы неспособны детектировать излучение от таких областей?

На самом деле, чтобы толком ответить на этот вопрос, нужно уже строить модель и считать перенос излучения, ионизационный баланс, формирование-диссоциацию молекулярного водорода, образование пыли...
Было бы ошибкой думать.

Оффлайн VladTKАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 073
  • Благодарностей: 56
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #5 : 01 Дек 2008 [13:30:18] »
Иметь работающую модель всегда хорошо. Кстати, повышенный ультрафиолет - это особая черта квазаров или просто такая селекция?
И ведь такое излучение должно сказываться определенным образом на остальные элементы.

А вот если водорода и вправду мало в тех областях...
Celestron C6-N

Оффлайн Дмитрий Вибе

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 18 065
  • Благодарностей: 461
  • Дети любят бутерброд с маргарином!
    • Сообщения от Дмитрий Вибе
    • Персональная страница
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #6 : 01 Дек 2008 [13:52:17] »
Кстати, повышенный ультрафиолет - это особая черта квазаров или просто такая селекция?

Селекция, если я их правильно понял.
Было бы ошибкой думать.

Оффлайн Kostyrko

  • *****
  • Сообщений: 3 769
  • Благодарностей: 89
    • Сообщения от Kostyrko
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #7 : 04 Дек 2008 [14:02:52] »

Ионизованный водород обнаруживается по рентгеновскому излучению, а нейтральный водород – по радиоизлучению на длине волны 21 см. Сложнее обнаружить молекулярный водород, это делают косвенно: исследуют пространственное распределение молекулы СО, концентрация которой пропорциональна концентрации молекул молекулярного водорода. (http://www.astronet.ru/db/msg/1188408).
Облака водорода могут иметь огромные размеры – до сотен килопарсек (http://www.astronet.ru/db/msg/1190790).

По этим причинам, например, плотность холодной, трудно обнаружимой материи в войдах может бать не меньшей, чем в скоплениях галактик. Действительно, с одной стороны существуют процессы, уменьшающие энтропию. Самым ярким (в прямом и переносном смысле) является процесс звездообразования – концентрации материи из окружающего пространства. С другой стороны, существуют процессы роста энтропии. Самый яркий из таких процессов – взрыв сверхновой, т.е., рассеяние вещества в окружающем пространстве.

Но с точки зрения второго закона термодинамики энтропия Вселенной как целого не должна уменьшаться. Здесь, однако, нет противоречий, поскольку имеет место обратимый цикл образования – разрушения звезд в отдельных областях Вселенной.

А вот для войда практическое отсутствие вещества в нем предполагает наличие каких-то механизмов, удаливших вещество и тем самым уменьшивших энтропию.
Известны ли такие механизмы?

Оффлайн Дмитрий Вибе

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 18 065
  • Благодарностей: 461
  • Дети любят бутерброд с маргарином!
    • Сообщения от Дмитрий Вибе
    • Персональная страница
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #8 : 04 Дек 2008 [14:37:13] »
Ионизованный водород обнаруживается по рентгеновскому излучению

Чего-чего?

поскольку имеет место обратимый цикл образования – разрушения звезд в отдельных областях Вселенной.

На колу мочало, начинай сначала. Разговор с Вами об обратимости цикла образования-разрушения звезд сам по себе уж точно является обратимым  :'(
Было бы ошибкой думать.

Оффлайн Kostyrko

  • *****
  • Сообщений: 3 769
  • Благодарностей: 89
    • Сообщения от Kostyrko
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #9 : 05 Дек 2008 [18:10:43] »

Цитата Kostyrko: «Ионизованный водород обнаруживается по рентгеновскому излучению …»
Цитата Дмитрий Вибе: «Чего-чего?»

Рентгеновские наблюдения со спутников показали, что практически все богатые скопления галактик являются мощными рентгеновскими источниками. Рентгеновское излучение скоплений интерпретируется как тормозное и рекомбинационное излучение горячего межгалактического газа. Газ заполняет все скопление галактик и должен быть сравнительно однородным. Химический состав межгалактического газа в скоплениях галактик близок к солнечному – 75% обилия (по массе) водорода.
(http://www.astronet.ru/db/msg/1188660)

Тормозное излучение (Т.и.):
«Т.и. (в астрофизическом смысле этого слова) обычно возникает в ионизованном газе благодаря столкновениям тепловых электронов с ионами. Часто Т.и. также наз. излучением при свободно-свободных переходах, т.к. его можно связать с переходами электронов с одной орбиты на другую, не сопровождающимися захватом электрона ионом. При этих переходах излучается весь спектр частот эл.-магн. волн, в том числе рентг. лучи (если темп-ра достаточно высока) и радиоволны» (http://www.astronet.ru/db/msg/1188732).

Гораздо меньшие масштабы, чем размеры скоплений галактик, характерны для областей HII ионизованного водорода (http://www.astronet.ru/db/msg/1188772). Зато такие области хорошо наблюдаемы не в рентгеновском, а в оптическом диапазоне.

Оффлайн VladTKАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 073
  • Благодарностей: 56
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #10 : 06 Дек 2008 [20:38:53] »
Цитата
...Рентгеновские наблюдения со спутников показали, что практически все богатые скопления галактик являются мощными рентгеновскими источниками. Рентгеновское излучение скоплений интерпретируется как тормозное и рекомбинационное излучение горячего межгалактического газа. Газ заполняет все скопление галактик и должен быть сравнительно однородным. Химический состав межгалактического газа в скоплениях галактик близок к солнечному – 75% обилия (по массе) водорода...

Поскольку рекомбинационное излучение для водорода  в "рентгене" недоступно и учитывая наблюдательную селекцию квазаров моожно ли сделать вывод о том, что эти наблюдаемые квазары будут иметь сильное рентгеновское излучение тормозного характера?
Celestron C6-N

Оффлайн Дмитрий Вибе

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 18 065
  • Благодарностей: 461
  • Дети любят бутерброд с маргарином!
    • Сообщения от Дмитрий Вибе
    • Персональная страница
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #11 : 06 Дек 2008 [22:25:00] »
моожно ли сделать вывод о том, что эти наблюдаемые квазары будут иметь сильное рентгеновское излучение тормозного характера?

Сильное -- это сколько?
Было бы ошибкой думать.

Оффлайн VladTKАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 073
  • Благодарностей: 56
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #12 : 07 Дек 2008 [09:27:49] »
Чтобы ответить на вопрос "сколько" нужна модель. У меня ее нет. Я лишь предполагаю, что компактность квазаров приводит к более высокому уровню "рентгена" чем в обычных галактиках. Если к ним вообще применима наша физика.
Celestron C6-N

Оффлайн Дмитрий Вибе

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 18 065
  • Благодарностей: 461
  • Дети любят бутерброд с маргарином!
    • Сообщения от Дмитрий Вибе
    • Персональная страница
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #13 : 07 Дек 2008 [10:34:50] »
Чтобы ответить на вопрос "сколько" нужна модель.

Но ведь что-то же Вы имели в виду, спрашивая о сильном излучении?

Я лишь предполагаю, что компактность квазаров приводит к более высокому уровню "рентгена" чем в обычных галактиках.

Компактность не является достаточным условием для генерации рентгеновского излучения. Я, например, еще более компактен, чем квазары, но источником рентгена не являюсь. Кстати, напомню, что квазар -- не галактика. Это явление, наблюдаемое в ядрах некоторых галактик.

Насчет повышенной рентгеновской светимости, боюсь, я однозначного ответа дать не могу -- не столь смел в предположениях. Многое, наверное, зависит от ответа на вопрос о природе повышенной светимости в УФ. Если это аккреционная светимость, то попутно можно ожидать и большей светимости в рентгене. Это с одной стороны. С другой стороны, область аккреционного диска, излучающая в рентгене, наверняка менее протяженна, чем область, излучающая в УФ, и потому более подвержена эффектам ориентации. Если же УФ-светимость не имеет прямой связи с аккрецией, то повышенная светимость в рентгене из нее и вовсе не следует.

Если к ним вообще применима наша физика.

Ясное дело, неприменима. Там вообще все по-другому. Там чудеса, там леший бродит, русалка на ветвях сидит.
Было бы ошибкой думать.

Оффлайн VladTKАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 073
  • Благодарностей: 56
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #14 : 07 Дек 2008 [15:46:03] »
Цитата
Но ведь что-то же Вы имели в виду, спрашивая о сильном излучении?

Я имел в виду обнаружение водорода в квазарах.

Цитата
Компактность не является достаточным условием для генерации рентгеновского излучения...

Разумеется. Но если учесть масштаб энерговыделения, то ясно что все НЕОБХОДИМЫЕ условия для этого есть.

Цитата
...Я, например, еще более компактен, чем квазары, но источником рентгена не являюсь...

Вы уверены? :)

Цитата
...Кстати, напомню, что квазар -- не галактика...

Я читал, что квазары - это протогалактики.

Цитата
...Многое, наверное, зависит от ответа на вопрос о природе повышенной светимости в УФ...

Да, конечно. Проблема правда в том, что если спектральный максимум приходится на УФ, то мы бы должны были наблюдать рекомбинационное излучение водорода которого как я понял не наблюдается. Поэтому если принять предположение об ионизованности водорода как причине его ненаблюдаемости в спектре, то отсюда вроде следует что максимум излучения (или хотя бы его высокая часть) приходится на "рентген" или еще более коротковолновую часть спектра.

Цитата
Ясное дело, неприменима. Там вообще все по-другому. Там чудеса, там леший бродит, русалка на ветвях сидит.

Я не знаю кто там сидит, но если верен закон Хабла, то это очень далеко и экстраполировать применение наших законов на те области необходимо с моей точки зрения более осмотрительно.
Celestron C6-N

Оффлайн Дмитрий Вибе

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 18 065
  • Благодарностей: 461
  • Дети любят бутерброд с маргарином!
    • Сообщения от Дмитрий Вибе
    • Персональная страница
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #15 : 07 Дек 2008 [16:03:20] »
Но если учесть масштаб энерговыделения, то ясно что все НЕОБХОДИМЫЕ условия для этого есть.

Мне это неочевидно, но это, конечно, мои проблемы.

Вы уверены? :)

Почти :) Насчет сильного рентгена -- уверен :)


Цитата
...Кстати, напомню, что квазар -- не галактика...
Я читал, что квазары - это протогалактики.

Ссылку -- в студию!

Проблема правда в том, что если спектральный максимум приходится на УФ, то мы бы должны были наблюдать рекомбинационное излучение водорода которого как я понял не наблюдается. Поэтому если принять предположение об ионизованности водорода как причине его ненаблюдаемости в спектре, то отсюда вроде следует что максимум излучения (или хотя бы его высокая часть) приходится на "рентген" или еще более коротковолновую часть спектра.

Это все нужно считать. Без чисел все эти "должны наблюдать" остаются, извините за прямоту, пустыми словами. Какая там температура, какая плотность? Какую интенсивность будет иметь рекомбинационное излучение и как она согласуется с чувствительностью инструментов?

экстраполировать применение наших законов на те области необходимо с моей точки зрения более осмотрительно.

Более осмотрительно -- это как?
Было бы ошибкой думать.

Оффлайн VladTKАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 073
  • Благодарностей: 56
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #16 : 07 Дек 2008 [19:27:37] »
Цитата
Мне это неочевидно, но это, конечно, мои проблемы.

Да, конечно :)

Цитата
Ссылку -- в студию!

Читал давно - И.Шкловский "Разум,жизнь, вселенная":

Цитата
...В настоящее время известно и занесено в каталоги свыше тысячи квазаров, что и позволяет выполнить их статистический анализ. Прежде всего, удалось построить "функцию светимости" квазаров, т.е. их распределение по мощности излучения. Из нее следует, что относительное количество квазаров убывает по мере роста мощности их излучения. Важнейшим результатом таких статистических исследований является вывод о том, что на более ранних этапах эволюции Вселенной, когда ее размеры были в 3-5 раз меньше нынешних, квазаров было гораздо больше, чем сейчас. В ту отдаленную эпоху квазаров было почти столько же, сколько и "нормальных" галактик. Нельзя исключить гипотезу, что тогда все галактики были квазарами! Этот важный вывод, однако, нуждается для своего подтверждения в новых наблюдениях...

Сейчас перечитал и вообще ничего не понял: Шкловский говорит что 3С273 был открыт через красное смещение линий водорода серии Бальмера! И рентгеновское излучение у квазаров - норма. Вообщем непонятно, с какой проблемой столкнулись австралийцы?
Celestron C6-N

Оффлайн Дмитрий Вибе

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 18 065
  • Благодарностей: 461
  • Дети любят бутерброд с маргарином!
    • Сообщения от Дмитрий Вибе
    • Персональная страница
Re: Недостаток водорода?
« Ответ #17 : 07 Дек 2008 [19:47:47] »
Читал давно - И.Шкловский "Разум,жизнь, вселенная":

С тех пор малость поднакопилось новой информации...

Вообщем непонятно, с какой проблемой столкнулись австралийцы?

С проблемой ненаблюдения в поглощении холодного нейтрального водорода. Тут каждое слово важно: ненаблюдение -- это не значит, вообще говоря, что его нет, это лишь значит, что поглощение недостаточно сильно, чтобы быть наблюденным. В поглощении -- значит, речь идет лишь о самых окрестностях ядра галактики, там, где есть мощный радиоконтинуум. Холодного нейтрального -- значит, бальмеровской серии ждать не приходится.
Было бы ошибкой думать.