Spis
treści
Spis
wykładów
|
|
|
|
Budowa i Ewolucja
Gwiazd
prof. Bohdan Paczyński
ver. 1.02
|
XXXIX. Mikrosoczewkowanie grawitacyjne i ciemna materia.
Dwa duże projekty:
oraz
to przedsięwzięcia, których głównym celem jest detekcja ciemnej materii złożonej z masywnych, zwartych obiektów halo (MAssive Compact Halo Objects) — MACHOs, ujawniających się poprzez zjawisko mikrosoczewkowania. Kierując się sugestią B. Paczyńskiego (1986, ApJ, 304, 1), te dwie grupy monitorowały przez kilka lat zmiany jasności kilku milionów gwiazd w Obłokach Magellana. Udało się zarejestrować około 15 przypadków mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Liczba ta wydaje się być zbyt wielka, by przypisać ją znanym gwiazdom w naszej Galaktyce oraz w Obłokach Magellana, zarazem jednak zbyt mała, by odpowiadać za całą ciemną materię. Współpracownicy z grupy MACHO twierdzą, że odkryte przez nich przypadki wskazują, iż 20% ciemnej materii jest zbudowanej z MACHOs (Alcock i in. 2000, ApJ, 542, 281). Według zaspołu EROSa, można uzyskać jedynie górne ograniczenie na przyczynek obiektów MACHO do halo ciemnej materii w kierunku Wielkiego Obłoku Magellana (Lasserre i in. 2000, A&A, 355, L39), jak również w kierunku do Małego Obłoku Magellana (EROS: 2002, astro-ph/0212176).
Mój osobisty pogląd pokrywa się z tym, co wyraziła grupa EROS. Oto powód. Całkowita ilość przypadków w kierunku WOM i MOM to 'około 15', ponieważ niektóre z nich są zbyt zaszumione by mieć pewność, iż są realne, a niektóre mogą być błędnie zaklasyfi-kowanymi odległymi supernowymi widzianymi przez Obłoki Magellana. Stąd też ich całkowita ilość nie jest dobrze znana. Skądinąd są trzy przypadki, co do których wszyscy są zgodni, że zostały spowodowane przez soczewki zlokalizowane w Obłokach Magellana. Argument przemawiający za tym jest oparty na oszacowanym względnym ruchu własnym pomiędzy gwiazdą będącą źródłem, a soczewką. Oczekiwany względny ruch własny dla soczewki w halo Galaktyki to ~ 200 km ⁄ s ⁄ (10 kpc), podczas gdy dla soczewki w Obłokach Magella byłoby to jedynie ~ 20 km ⁄ s ⁄ (2 kpc), czyli 20 razy mniej.
Oszacowanie ruchu własnego było możliwe dla dwóch przypadków, spowodowanych przez soczewkę podwójną: MACHO LMC #9 (Bennett i in. 1996, Nucl. Phys. Proc. Suppl., 51B, 152 = astro-ph/9606012) i MACHO 98-SMC-1 (Afonso, C. i in. [96 współautorów] 2000, ApJ, 532, 320 i odnośniki tamże) oraz dla jednego przypadku, w którym źródło było podwójne: MACHO 96-LMC-2 (Alcock i in. 2001, ApJ, 552, 259). Dodatkowo, odkryto iż jeden z przypadków był wywołany przez gwiazdę z dysku Galaktyki (Alcock i in. 2001, Nature, 414, 617). Dla pozostałych przypadków brak było bezpośrednich wskazówek co do położenia soczewki.
Z modeli teoretycznych, jak i obserwacji w kierunku wybrzuszenia Galaktyki (gdzie zarejestrowano ~ 1000 przypadków) wiadomo, iż jedynie 5% przypadków soczewkowania jest spowodowanych przez soczewki podwójne. Dlatego też, jeśli tylko jedyne dwie podwójne soczewki zarejestrowane w kierunku Obłoków Magellana znajdują się w nich samych, wówczas dużo większa liczba pojedynczych przypadków musi również być wywołana przez soczewki w Obłokach. Ilość przypadków wytworzonych przez soczewki z ciemnego halo Galaktyki jest różnicą pomiędzy dwiema bardzo niepewnymi liczbami: całkowitą zaobserwowaną ilością (~ 15) minus ilość soczewek w Obłokach (» 3). Rzecz jasna, jakakolwiek sensowna konkluzja będzie możliwa wtedy, gdy zostanie zarejestrowa-nych znacznie więcej przypadków.
Co prawda jedna soczewka z ciemnego halo być może została zarejestrowana: MACHO 97-SMC-1, jednakże uważa się raczej, iż pochodzi ona z Małego Obłoku Magellana (Sahu i Sahu 1998, ApJ, 508, L147). Skala czasowa tego przypadku była duża, a jeśli soczewka była w halo Galaktyki, to musiałaby mieć masę równą 2 – 3 masom Słońca. Nie znaleziono tam jednak żadnej jasnej gwiazdy. No cóż, jeśli ciemne halo ma być ciemne, to przypuszczalnie nie jest utworzone z jasnych gwiazd, więc ciemny obiekt (czarna dziura?) może być właśnie tym, czego potrzebujemy. Z niezrozumiałych dla mnie powodów, nikt nie wysunął takiej sugestii.
Autor: prof. Bohdan Paczyński
Tłumaczenie, opr. i wersja HTML:
Marek Gołębiewski
|
|
