27 июня 2008 г.

Гамма-лучи от далекого квазара

В свежем выпуске Science опубликована работа телескопа MAGIC, детектирующего высокоэнергетические гамма-кванты. В статье сообщается о наблюдении фотонов с энергией выше 50 ГэВ, пришедших от знаменитого квазара 3C 279. На основании того факта, что жесткие фотоны дошли до нас с 5 миллиардов световых лет и "не испортились", накладывает ограничение на "количество света", через которое эти фотоны прошли на своем пути. Это ограничение не противоречит оценкам, сделанным на основе подсчета галактик.

Меня удивила фраза в аннотации:
No quasar has been observed previously in very-high-energy gamma radiation...

Мне казалось, что у некоторых активных галактических ядер (M87, Cen A, блазары) регистрировались и фотоны в ТэВной области. Или же здесь имеются в виду какие-то специфические АЯГ? Хм, судя по графику из статьи, в этом утверждении действительно имелись в виду далекие квазары.

The gamma-ray horizon. The redshift region over which the gamma-ray horizon can be constrained by observations has been extended up to z = 0.536. The prediction range of EBL models is illustrated by (8) (thick solid black line) and (11) (dashed-dotted blue line). The tuned model of (14) (dashed blue line) represents an upper EBL limit based on our 3C 279 data, obtained on the assumption that the intrinsic photon index is >= 1.5 (red arrow). Limits obtained for other sources are shown by black arrows, most of which lie very close to the model (14). The narrow blue band is the region allowed between this model and a maximum possible transparency (i.e., minimum EBL level) given by (8), which is nearly coincident with galaxy counts. The gray area indicates an optical depth τ > 1, i.e., the flux of gamma rays is strongly suppressed. To illustrate the strength of the attenuation in this area, we also show energies for τ = 2 and τ = 5 (thin black lines), again with (8) as model.

А вообще я похожую задачку-оценку давал как-то в новосибирской физматшколе на спецкурсе по олимпиадным задачам: из того факта, что мы видим далекие квазары, получить ограничение сверху на сечение фотон-фотонного рассеяния. Правда, там речь шла про фотоны в оптическом диапазоне, для которых сечение очень маленькое.

8 комментариев:

  1. Здесь, видимо ключевой момент не энергия 50 ГэВ, но удаленность квазара. Некоторые "радикалы" нонче подзуживають, что, мол, далекие квазары так далекo от нас и так "близкo" к Big Bang, что физические законы там "не совсем такие же" (ну типо, скорость света там быстрее, или ишо чево). Вот "догматики" и тиснули статейку, мол, не извольте беспокоиться, с квазарами все нормально, все согласно расчетов. Пусть астрономы меня попраят, ежели што не так...

    ОтветитьУдалить
  2. Дело совсем не в том. Удален-то он удален, но не сильно, на картинке видно, что у него красное смещение 0,536, что совсем немного. Это красное смещение давно уже хорошо было измерено (это вообще один из самых знаменитых квазаров), так что сомнений тут никаких нет.

    Дело именно в том, что фотоны высокой энергии не смогут долго лететь по вселенной, они рассеятся на фоновом свете. Поэтому для каждого красного смещения есть некая граница энергий, выше которой фотоны уже не долетают до нас. Вот эту границу сейчас нащупали и на более далеком z, чем раньше.

    ОтветитьУдалить
  3. То есть "рентгены" оттудова не дойдут? Типа, те шта превышают ГЗК-лимит уш точно не оттедова...
    Кстати, спасибо за популяр таварисча Дэвиса (и как я его упустил). Вот уш душевна написал, а главное ничуть не устарело! 24 годков прошло, а теоретики все в тех же "соснах" плутають.:)

    ОтветитьУдалить
  4. Рентген как раз дойдет -- это область фотонов с энергией в кэвном диапазоне. Не дойдут очень жесткие гамма-лучи, порядка ТэВ.

    ГЗК-лимит -- из другой оперы, он относится к протонам сверхвысоких энергий, и там рассеяние на микроволновом излучении.

    Насчет теоретиков, которые путаются, Вы поосторожнее :) Многое с тех пор изменилось. Но конечно есть и проблемы, которые за пару десятилетий не решишь.

    ОтветитьУдалить
  5. Ну, опять я лажанулся по всем пунктам, сорри... Но вы уш прастите нас, папуасаф, для нас все гамма-лучи - рентгены (и жесткия, и мяхкея). И почему такая разница в рассеянии между диапазонами?..
    А вот "насчет теоретиков" осторожничать не надо: может я опять чевой-то упустил, но плутають они канкретна! Как в 70-е с распадом протона облажались, так с тех пор ни одного толкового предсказания, одни разочарования... И это сказал не я, а Леха Смолин с Периметра, мужик типа афтаритетный. Но, замечу, у экпериментаторов, напротив, успехи видимо есть.

    ОтветитьУдалить
  6. Давайте я Вас всё же немного осажу.

    Приступая к знакомству с современной физикой, лучше ограничиваться только вопросами, а не делать заявления, подобные Вашим, тем более прикрываясь чужими цитатами. Вы ведь совсем не знаете физики элементарных частиц, чтоб высказывать мнение по поводу того, в чем теоретики запутались и какие предсказания толковые, а какие нет.

    Знаете, после прочтения научно-популярных книг может показаться, что начинаешь в этих вопросах разбираться. Но Вы уж поверьте -- это впечатление очень ошибочное.

    ОтветитьУдалить
  7. Анонимный6/7/08 14:46

    Смолин авторитет только среди аутсайдеров.

    ОтветитьУдалить
  8. Ну-ну... Куды уш нам со свиным-то рылом... А если серьезно, то я за вас, Игорёк, очень рад. Только пылким вьюношам доступна истинная эйфория, ибо блажен, кто верует. Однако, боюсь, что у вас (в отличие от старика Смолина) эпоха больших разочарований еще впереди.

    ОтветитьУдалить