Меню Главная Случайная статья Настройки Эффект Ганна — Петерсона Материал из https://ru.wikipedia.org Эффект Ганна — Петерсона — депрессия в спектрах квазаров и других далёких объектов, находящихся на больших красных смещениях, возникающая из-за резонансного поглощения электромагнитных волн длиной меньше, чем у линии Лайман-альфа, облаками нейтрального водорода в межгалактической среде[1][2]; другими словами, исчезновение леса Лайман-альфа[3]. Этот эффект был первоначально предсказан в 1965 году Джеймсом Ганном и Брюсом Петерсоном[4]. Важен для изучения ранней истории межгалактической среды, в частности для определения эпохи, когда завершилась вторичная ионизация (реионизация) Вселенной. Содержание 1 Первое обнаружение 2 Доказательства реионизации 3 См. также 4 Примечания Первое обнаружение В течение более трёх десятилетий после предсказания не было найдено ни одного объекта, достаточно далёкого для того, чтобы можно было обнаружить этот эффект. Лишь в 2001 году, когда Роберт Беккер и другие[5], используя данные Sloan Digital Sky Survey, открыли квазар с красным смещением ${\displaystyle z=6{,}28}$, эффект Ганна — Петерсона наконец был обнаружен. В статье Беккера и др. также были описаны квазары с красными смещениями ${\displaystyle z=5{,}82}$ и ${\displaystyle z=5{,}99}$, и, хотя для каждого из них наблюдалось поглощение на длинах волн на синей стороне перехода Лайман-альфа, но также имелись и многочисленные всплески потока. Однако поток квазара с ${\displaystyle z=6{,}28}$ был фактически нулевым за пределом Лайман-альфа, что означало, что доля нейтрального водорода в межгалактической среде должна была превышать ${\displaystyle \sim 10^{-3}}$. Доказательства реионизации Обнаружение эффекта Ганна — Петерсона для квазара с ${\displaystyle z=6{,}28}$ и его отсутствие для квазаров, обнаруженных при красных смещениях чуть ниже ${\displaystyle z=6}$, убедительно доказывают, что водород во Вселенной испытал переход от нейтрального к ионизованному около ${\displaystyle z=6}$. После рекомбинации Вселенная должна была быть нейтральной до тех пор, пока первые объекты во вселенной не начали излучать свет и энергию, которые могли бы реионизировать окружающую межгалактическую среду. Однако, поскольку сечение рассеяния фотонов с энергиями, близкими к пределу Лайман-альфа, на нейтральном водороде очень велико, даже небольшая доля нейтрального водорода сделает оптическую толщину межгалактической среды достаточно большой, чтобы вызвать подавление наблюдаемого излучения. Несмотря на то, что отношение нейтрального водорода к ионизованному водороду, возможно, не было особенно велико, слабый поток, наблюдаемый выше предела Лайман-альфа, указывает на то, что вселенная находилась на последних стадиях реионизации. В 2003 году после первого обнародования данных с космического аппарата WMAP открытие Беккера, что конец реионизации произошёл при ${\displaystyle z\approx 6}$, казалось, вступило в противоречие с оценками, сделанными из измерения WMAP плотности электронов[6]. Однако данные WMAP III, опубликованные в 2006 году, теперь, по-видимому, находятся в гораздо лучшем согласии с ограничениями на реионизацию, установленными при наблюдении эффекта Ганна — Петерсона[7]. См. также Лес Лайман-альфа Примечания Решетников В. П. Обзоры неба и глубокие поля наземных и космических телескопов (рус.) // Успехи физических наук. — 2005. — Т. 175, № 11. — С. 1163—1183. Архивировано 26 сентября 2022 года. Вихлинин А. А. Квазипериодические осцилляции кандидатов в чёрные дыры. Глубокие обзоры в мягком рентгене, исследования активных ядер галактик и скоплений галактик : [арх. 26 сентября 2022]. — Москва : Российская академия наук; Институт космических исследований, 1995. Поройков С. Ю. Характеристики межгалактической среды в войдах и филаментах (рус.) // Журнал естественнонаучных исследований. — 2020. — Т. 5, № 2. — С. 32—50. Архивировано 26 сентября 2022 года. Gunn J. E., Peterson B. A. On the Density of Neutral Hydrogen in Intergalactic Space (англ.) // The Astrophysical Journal. — IOP Publishing, 1965. — Vol. 142. — P. 1633—1641. — doi:10.1086/148444. — . Becker R. H. et al. Evidence For Reionization at z ~ 6: Detection of a Gunn-Peterson Trough in a z=6.28 Quasar (англ.) // The Astronomical Journal. — 2001. — Vol. 122, iss. 6. — P. 2850—2857. — doi:10.1086/324231. — . — arXiv:astro-ph/0108097. Kogut A. et al. First-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Temperature-Polarization Correlation (англ.) // The Astrophysical Journal. — IOP Publishing, 2003. — Vol. 148, iss. 1. — P. 161—173. — doi:10.1086/377219. — . — arXiv:astro-ph/0302213. Page L. et al. Three-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Polarization Analysis (англ.) // The Astrophysical Journal. — IOP Publishing, 2007. — Vol. 170, iss. 2. — P. 335—376. — doi:10.1086/513699. — . — arXiv:astro-ph/0603450.