Некоторые астрофизические эффекты темной материи

• Автор: Исаев, Руслан Рамилевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 105 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Г лава I. О природе темной материи, ее свойствах и проявлениях. Методы исследования

1.1 Проблема темной материи

1.2 Гравитационное поле в области темной материи

1.3 Другие аспекты темной материи

1.3.1. Полная гравитационная энергия

1.3.2. Силы притяжения

1.3.3. Стабильность

1.4 Влияние космологической константы на искривление луча света в

метрике Шварцшильда-де Ситтера

1.5 Искривление луча света в метрике Коттлера
1.6 Квадрупольный момент и его влияние на гравиметрические
эксперименты
Глава II. Применение модифицированного метода Риндлера-Исхака для исследования искривления лучей света в гало галактики
2.1 Уравнение геодезических
2.2 Модифицированный метод Риндлера - Исхака
2.3 Особые случаи
Глава III. Определение размеров галактического гало с применением динамического гамильтонового подхода

Г лава IV. Влияние квадрупольного момента Солнца на гравиметрические эксперименты
4.1 Метрика Эреца-Розена
4.2 Эффект гравитационного замедления времени
4.3 Эффект отклонения света
4.4 Влияние на прецессию перигелия планет
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. На сегодняшний день проблема, связанная с присутствием темной материи в космосе, о существовании которой можно, пока на теоретическом уровне, заключить исходя из известных законов тяготения и, особенно при наблюдении кривой вращения галактик, является весьма актуальной. В современной астрофизике, предлагаемые математические модели, а так же ряд косвенных экспериментальных данных говорят о наличии скрытой массы. Исходя из экспериментальных наблюдений, было заключено, что составляющая темной материи начинает наращивать свою массу с увеличением расстояния от рассматриваемых галактик. Результаты измерений кривой вращения некоторых карликовых галактик (таких как ИБО 154) говорят о том, что дальность распространения темной материи за их пределами весьма велика [1]. Однако полная масса отдельных галактик с учетом тёмной материи до сих пор неизвестна. Это связано с тем, что наблюдение зависимости скорости вращения частиц для больших радиусов не определены в точной мере. Вместе с тем, до сих пор не известна внутренняя структура темной материи и темной энергии. Одним из объяснений может быть существование неизвестных частиц СШМРэ) создающих гравитационные поля [2].
Одним из косвенных методов оценки качества невидимой материи в какой-либо галактике или скоплении галактик является гравитационное линзирование, т.е. использование эффекта искривления лучей, проходящих вблизи массивных объектов.
С другой стороны, темная материя связана с силами притяжения и локализована на масштабах меньших, чем космологические, где доминирует темная энергия, которая, в свою очередь, проявляет отталкивающий гравитационный эффект. При этом возникает вопрос: существует ли верхний предел для размера гало темной материи?
Уже давно известен факт, что массивные нейтральные атомы водорода

Ь = ±

(31)
и применяя его в V(Я) = —Е2, получаем уравнение следующего вида:
2 В0
Е — ± — Я5.
І2-г
(32)
Стабильность орбит достигается при <0, а нестабильность при

£*2К|
> 0. Подставляя значения выражений Ь и Е в —- , получим
г=й сгг21г=д
конечный результат, а именно:
<т2г

2сг(і-гг) , п(ібг+8г2-4г3+2г4)

а(2-г)к2
(2-г)(г+г)2
(33)
Можно отметить, что для В = 0, так же как и для И Ф 0, образом, круговые орбиты всегда стабильны.

< 0. Таким

1.4 Влияние космологической константы на искривление луча света в метрике
Шварцшильда-де Ситтера.
Достижения последних лет в области астрофизики, затрагивают влияние космологической константы на искривление лучей света, оказываемое сферической массой в пространстве-времени Шварцшильда-де Ситтера. А так же рассматривают различные предложения, как данный эффект может быть использован в рамках метода гравитационного линзирования в космологических масштабах. В свете исследований последних лет определено, что влияние Л на искривление лучей света однозначно существует, в то время как подставление членов искривляющих свет в космологические значения все еще является предметом для некоторого анализа и требует дальнейшей работы и прояснения.