Исследование абсорбционных спектров квазаров с целью проверки возможной вариации фундаментальных физических констант в процессе космологической эволюции

• Автор: Иванчик, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 71 с.

Оглавление:
Введение.
1 Проблема вариации фундаментальных физических констант.
1.1 История вопроса
1.2 Современный статус проблемы непостоянства фундаментальных физических констант
1.2.1 Вариация констант в струнных теориях
1.3 Различные методы определения вариаций фундаментальных физических констант
1.3.1 Феномен “Окло”
1.3.2 Лабораторные измерения
1.3.3 Ограничения, получаемые из стандартной модели первичного нуклеосинтеза
1.3.4 Астрофизический метод. Абсорбционные спектры квазаров.
2 Верхний предел на возможное космологическое изменение постоянной тонкой структуры.
2.1 Постоянная тонкой структуры
2.2 Описание метода определения отклонения значения а
2.3 Наблюдения и первичная обработка спектра
2.3.1 Дублеты IV в спектре квазара
2.4 Данные по литературе. Критерии отбора данных
2.5 Верхний предел на Да/а
3 Верхний предел на возможное космологическое изменение отношения масс электрона и протона (х = ше/тр.
3.1 Современное экспериментальное значение [х
3.2 Молекулярный водород в спектрах квазаров
3.3 Метод определения Д//г
3.4 Наблюдение квазара РКЭ 0528-250. Редукция спектра
3.5 Корреляционная зависимость. Верхний предел на А/х//х

4 Теоретические следствия
4.1 Ограничение на скорость изменения массы протона
4.2 Анизотропия постоянной тонкой структуры по различным направлениям на небесной сфере
4.3 Логарифмическая зависимость а
4.4 Степенная зависимость а
4.5 Струнные теории
Заключение
5.1 Результаты и выводы, выносимые на защиту
5.2 Публикации по теме диссертации
Список литературы

Введение.
Современная астрофизика и наблюдательная астрономия предоставляют широкие возможности для научных исследований не только в области чистой астрономии, но и в различных областях современной физики, особенно в физике высоких энергий, ядерной физике, физике элементарных частиц. Уникальные физические условия, которые природа реализует в огромном многообразии астрофизических объектов и явлений, позволяют изучать физические законы и процессы, лабораторные условия для которых недостижимы на Земле не только в настоящий момент, но и долгое время в будущем
Современные теоретические предсказания физики элементарных частиц (Теорий Великого Объединения взаимодействий GUT и теории суперструн) большей своей частью относятся к диапазону энергий, недостижимых даже на самых мощных современных ускорителях. Поэтому изучая раннюю Вселенную, в которой эффекты, предсказываемые этими теориями, не являются исчезающе малыми, можно делать некоторые заключения относительно различных вариантов современных теорий.
В настоящий момент имеется несколько возможностей для изучения процессов в ранней Вселенной: это первичный нуклеосинтез, дающий представление о физических условиях, существовавших в первые минуты рождения Вселенной; это реликтовое излучение, характеризующее эпоху просветления Вселенной (~ 105 -К 106 лет после Большого Взрыва); наконец это квазары, “просвечивающие” вещество, находящееся на ранних стадиях эволюции, охватывающей последние 90% возраста Вселенной. Именно последняя возможность изучения ранних этапов эволюции Вселенной будет обсуждаться в диссертации.
Квазары - наиболее мощные из известных нам источников энергии и наиболее загадочные астрофизические объекты, интерес к которым неуклонно растет благодаря огромному потенциалу и красоте задач, которые можно решать, наблюдая эти объекты. Задачи, решаемые с помощью наблюдений квазаров, можно подразделить на два основных типа:
а) Исследование природы самого квазара, т.е. его внутреннего строения и механизмов энерговыделения, взаимодействия активного ядра с родительской галактикой, физические условия в областях формирования континуального спектра и эмиссионных деталей, воздействие рентгеновского и 7-излучения на локальную межзвездную среду: изменение ее химиче-

Критерии отбора данных:
1. Высокое разрешение (ЕУНМ < 25км/с).
2. Длины волн каждой компоненты дублета измеряются независимо (без учета априорной информации о <5А/А).
3. Каждая компонента дублета не должна быть явным образом блендирована (симметрия профиля).
4. При построении дисперсионной калибровочной кривой необходимо обращать внимание на нелинейность.
(Техника и детали построения калибровки описаны в предыдущем параграфе.)
5. Обе компоненты дублета должны находиться в одном эшелль-ном порядке.
6. Отношение эквивалентных ширин (И/д) компонент дублетов должно удовлетворять неравенству
1 < (И/ ± 2<тщ)/ (Пг ± 2сгд/2) < 2 (в соответствии с силами осцилляторов).
7. Отождествление линий должно проходить на уровне 5ст, где а - уровень шумовой дорожки.
К сожалению, большинство современных данных, приведенных в литературе, часто не удовлетворяют необходимым условиям пунктов 2, 3, 4 и 5.