Microsoft Word N. Z. Ismay?lov Atmosferdenkenar astronomiya derslik doc
Yüklə 1,02 Mb. Pdf görüntüsü
|
153
Bu münasibət klassik mexanikada olan məlum virial teoremini ifadə edir. Bu ifadə sistemin ümumi qərarlaşmış vəziyyətində hərəkət tənliyinin nəticəsi kimi alınır. Məsələn, kütləsi m olan zərrəcik kütləsi
sürəti mərkəzəqaçma və qravitasiya qüvvələrinin tarazlığı şərtindən təyin olunur (şəkil 2.1).
2 2
GMm F r mV F grav m = = = (2.2)
Burada r- orbitin radiusudur. Bu bərabərlikdən
Şəkil 2.1. M kütləli mərkəz ətrafında fırlanan m kütləli cismin hərəkətini izah edən sxem.
alınır ki,
GMm mV E k 2 2 2 = = (2.3)
154 Əgər topanın ölçüləri R və qalaktikaların sürət dispersiyası V olarsa, onda (2.2)-yə görə
VT ≈
2 RG (2.4)
olar. Bu üsulla təyin olunan kütlə virial kütlə adlanır. Kütlə təyininin digər üsulu ondan ibarətdir ki, topanın tam müşahidə olunan işıqlığını bilərək, ayrı-ayrı qalaktikalar üçün alınmış kütlə-işıqlıq münasibətini standart kimi götürüb topa üçün kütlə hesablanır. Kütlə-işıqlıq münasibəti müxtəlif qalaktikalar üçün müxtəlifdir, lakin əgər topada əksər qalaktikaların hansı eyni tipə məxsus olması məlumdursa, onda topanın ümumi kütləsini bu üsulla qiymətləndirmək olar. Beləliklə də, məlum olmuşdur ki, bu üsulla tapılan ümumi kütləsi virial kütlədən həmişə kiçik alınır:
> M L (2.5)
Bu münasibət (buna virial paradoks deyilir) hələ keçən əsrin 30-cu illərində Tvikki tərəfindən müəyyən olunmuşdur. Son illərdə aparılan daha dəqiq ölçmələr bu paradoksu təsdiq etmişdir. Virial paradoksu o zaman aradan qalxır ki, sistem qərarlaşmış hesab edilməsin, onda sistemə virial teoremini də tətbiq etmək olmaz. Bununla belə, əgər topalar qərarlaşmışdırsa, onda kütlələrin uyğunsuzluğu yalnız bir səbəbdən ola bilər: topalarda işıq şüalandırmayan gizli kütlə mövcuddur. Hesablamalara görə gizli kütlə 3-10 dəfə qalaktikalardakı ümumi kütlədən böyük olmalıdır. Bu fikrin doğruluğunu təsdiq edən bir çox faktlar mövcuddur. Kosmik strukturun ierarxiyası qalaktika topa və ifrattopalarında bitir. Metaqalaktikanın çoxlu qalaktikadan ibarət 100-300 Mpk
155
ölçülərdə müxtəlif oblastlarında maddənin orta sıxlığı təxminən bərabərdir. Bu sıxlığın qiyməti ρ ≈ 3·10 -31
q/sm 3 –ə bərabərdir. Gizli kütləni nəzərə alsaq bu kəmiyyət üç dəfə artar. Sıxlığın hər tərəfə bərabər paylanması onu göstərir ki, Metaqalaktika bütövlükdə bircinsdir. Bu da bizi əhatə edən Kainatın fundamental xasələrindən biridir. Kainatın başqa bir fundamental xasəsi, onun qeyri-stasionar olmasıdır. Şüa sürətlərinin ölçülməsi nəticəsində məlum olmuşdur ki, bir-birindən qeyri-bircinslik sərhəddi ilə ayrılan qalaktikalar və qalaktika topaları bir-birindən uzaqlaşmaqdadır. İlk dəfə 1912-ci ildə Lovell rəsədxanasında Slayfer tərəfindən spektral xətlərdə Dopler sürüşməsi əsasında qalaktikanın şüa sürəti ölçülmüşdür. Onun ölçmələrinə görə Andromeda bürcündəki qalaktikalardan biri Yerə 200 km/san sürətlə yaxınlaşır. Nəzərə alsaq ki, ulduzların şüa sürəti əksər hallarda 50 km/san-də çox olmur, bu fakt çox təəccüblü görünürdü. Başqa qalaktikaların dopler sürüşməsini də ölçdükdən sonra Slayfer müəyyən etdi ki, onların əksəriyyətində spektral xətlər qırmızı sürüşməyə malikdir. Bu sürüşmə çox böyük qiymətlər verirdi. 1914-cü ildə Slayfer 13 qalaktikanın spektrində xətlərin sürüşməsini ölçdü, onlardan ikisi istisna olmaqla qalan hamısı 300 km/san tərtibində uzaqlaşma göstərirdi. Alınan sürətlər astronomiyada ona qədər ölçülən bütün sürətlərdən böyük idi. Lakin sonrakı ölçmələr bunun son hədd olmadığını göstərdi. Bu sürətlərin mənası Habblın kəşfindən sonra anlaşıldı. 1929-cu ildə Habbl göstərdi ki, 6 mln işıq ili məsafəsinə qədər qalaktikaların sürəti onlara qədər olan məsafə ilə mütənasibdir:
156
H-mütənasiblik əmsalı olub Habbl sabiti adlanır, onun qiyməti o qədər də yüksək olmayan dəqiqiliklə H=50-100 (km/san)/Mpk qədər təyin olunmuşdur. Son zamanlar H = 75 (km/san)/Mpk qiyməti ən ehtimallı hesab edilir. Habbl sabitinin tərs qiyməti ilə bizim Metaqalaktikanın yaşı ölçülür:
10
il (2.7)
Metaqalaktika nəinki bircins, həm də izotropdur. 1965-ci ildə hər istiqamətdən eyni intensivliklə yayılan və Metaqalaktikanı bircins formada dolduran elektromaqnit fon şüalanması kəşf olundu. Bu şüalanmanın 0.3 – 20 sm diapazonunda ölçülməsi göstərdi ki, fon şüalanması temperaturu 2.7 °K olan qərarlaşmış istilik şüalanmalı Plank spektrinə uyğun gəlir. Bu dalğa uzunluğu oblastında şüalanmanın izotropluğu faizin onda biri dəqiqliklə təyin olunmuşdur. Bu Habbl sabitinin izotropluğundan (20%) daha yüksək dəqiqliklə təyin olunmuşdur. Qalaktikaların bir-birindən uzaqlaşması göstərir ki, bizim Metaqalaktika genişlənməkdədir. Bu genişlənmənin əbədi olması və yaxud bir müddətdən sonra sıxılma ilə əvəz oluna biləcəyi sualı açıq qalır. Bu hər şeydən əvvəl hazırda Metaqalaktikada toplanan maddənin sıxlığından asılıdır. Sıxlıq kiçik olarsa Metaqalaktika daim genişlənəcəkdir, böyük olarsa qravitasiya qüvvəsinin təsirilə genişlənmə dayanaraq, sıxılma ilə əvəz olunacaqdır. Sıxlığın elə kritik bir həddi vardır ki, bu iki hadisənin sərhəddini müəyyən edir.
Yüklə 1,02 Mb. Dostları ilə paylaş:
|