Σεμινάριο Τομέα ΑΑΜ

Είναι τελικά το Σύμπαν μας ισοτροπικό; Χρησιμοποιώντας σμήνη γαλαξιών για να το ανακαλύψουμε.

31 Μαΐ 201912:00Αστεροσκοπείο
Dr. Κωνσταντίνος Μίγκας
International Max-Planck Research School for Astronomy & Astrophysics (IMPRS for A&A)
University of Bonn, Germany

Περίληψη:

Η Κοσμολογική Αρχή αποτελεί βασικό πυλώνα του σύγχρονου κοσμολογικού μας μοντέλου. Ο τρόπος με τον οποίο κατανοούμε το Σύμπαν, βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στο ότι αυτό είναι ισότροπο (ίδιο προς όλες τις κατευθύνσεις). Παρόλα αυτά, αυτή η υπόθεση εξακολουθεί να παραμένει διφορούμενη. Προκειμένου να εισάγουμε ένα καινούργιο τεστ για την ισοτροπία του Σύμπαντος, χρησιμοποιούμε τον κατάλογο σμηνών γαλαξιών eeHIFLUGCS. Αναλύοντας τα σμήνη γαλαξιών σε ακτίνες Χ, ερευνούμε τη συμπεριφορά της σχέσης φωτεινότητας-θερμοκρασίας τους (L_X-T) για διαφορετικές κατευθύνσεις στον ουρανό. Ένας στενός συσχετισμός υπάρχει μεταξύ των δύο αυτών ποσοτήτων του ιονισμένου αερίου που βρίσκεται στο εσωτερικών των γαλαξιακών σμηνών. Ενώ η μέτρηση της φωτεινότητας εξαρτάται από τις κοσμολογικές παραμέτρους διαμέσου της απόστασης φωτεινότητας, ο υπολογισμός της θερμοκρασίας (καθώς και άλλων παραμέτρων) δεν εξαρτάται από την κοσμολογία. Έτσι, η ισοτροπία της απόστασης φωτεινότητας σε σχέση με την ερυθρομετάθεση, αντικατοπτρίζεται στη συμπεριφορά της σχέσης L_X-T. Το δείγμα eeHIFLUGCS είναι ιδανικό για μια τέτοια μελέτη λόγω του μεγάλου αριθμού σμηνών γαλαξιών και την ομοιόμορφη κάλυψη του πλήρους ουρανού που παρέχει. Όπως φαίνεται, η συμπεριφορά της σχέσης L_X-T του eeHIFLUGCS εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κατεύθυνση του ουρανού. Η παρουσία μιας διπολικής ανισοτροπίας ανιχνεύεται με βεβαιότητα 3.5σ (99,95%). Πολλαπλοί λόγοι που θα μπορούσαν ενδεχομένως να εξηγήσουν αυτά τα ευρύματα ερευνήθηκαν, αλλά κανένας δεν φαίνεται να εξηγεί ικανοποιητικά τα αποτελέσματα. Μεγάλο ενδιαφέρον προκαλεί το γεγονός ότι και άλλοι καταλογοί σμηνών γαλαξιών εμφανίζουν παρόμοια συμπεριφορά σε όλο τον ουρανό, όντας εντελώς ανεξάρτητα το ένα με το άλλο. Συνδυάζοντας όλους τους καταλόγους (844 διαφορετικά σμήνη γαλαξιών με ανεξάρτητες μετρήσεις φωτεινότητας και θερμοκρασίας), η τελική ανισοτροπία της σταθεράς Hubble που προκύπτει υπερβαίνει τα 6σ (99.9999998%). Ο προσδιορισμός του παράγοντα που προκαλεί μια τέτοια συμπεριφορά είναι υψίστης σημασίας.


© 2018 ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ, ΑΠΘ.