Time flies like an arrow - fruit flies like a banana или кое-что о измерении SFR по LGRBR

Для начала - несколько чисел:
0.1475, 0.483, 0.555, 0.645, 0.726, 0.736, 0.87, 0.97, 1.159, 1.549, 1.717, 1.96, 2.01, 2.38, 2.823, 3.52, 4.99.
Впечатлились?
Я так и думал, что нет.
Это - упорядоченный по возрастанию список красных смещений (z) всех зарегистрированных длинных гамма-всплесков https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/9114.html, для которых их красное смещение (а следовательно, и расстояние) удалось измерить в 2016 году (за 2017 не привожу: год не кончился!).
Почему так мало? Потому что, хоть гамма-всплески при работе детекторов и регистрируются, как правило, по несколько штук в день (рекорд - четыре в сутки), но регистрации производятся и доступны не каждый день, а самое главное - далеко не для каждого гамма-всплеска красное смещение удается измерить: на гамма-кванте не написано, как далеко и долго он летел, красное смещение узнают не для самого гамма-всплеска, а для его оптического послесвечения - а для этого нужно, чтобы поток гамма-лучей попал в оболочку, сброшенную гипергигантом перед взрывом (что бывает вовсе не всегда), под его воздействием оболочка переизлучила оптически регистрируемые фотоны (что тоже бывает не всегда), на Земле это заметили (конечно, подчас послесвечение бывает потрясающе ярким - помните, я рассказывал, что был случай, когда его можно было бы увидеть невооруженным глазом с расстояния в 7,5 миллиарда световых лет? - но и это не всегда), навелись на него и зарегистрировали спектр за те минуты, которые проходят от сообщения о гамма-всплеске до завершения процесса (а это уж точно - редкая удача). Так что радоваться надо, что статистика хотя бы такая.
Переведем эти красные смещения в расстояния (для наглядности и весьма приблизительно - ведь для того, чтобы точно рассчитать расстояние по красному смещению, нужно не только знать постоянную Хаббла https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/8538.html в данное время, но и историю ее изменения в расширяющейся Вселенной за время распространения светового сигнала).
Получаются примерно такие величины (в миллиардах световых лет, по времени распространения светового сигнала https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/7900.html - или, что то же самое - в миллиардах лет, прошедших от гамма-всплеска до настоящего момента):
1,92, 5,07, 5,58, 6,16, 6,63, 6,69, 7,37, 7,81, 8,53, 10,0, 10,45, 11,04, 11,50, 12,0, 12,62.

И вот теперь начинаем думать.
Длинный гамма-всплеск образуется при коллапсе быстровращающегося гипергиганта. Гипергигант живет ничтожно малое время - три-пять миллионов лет, а следовательно, длинный гамма-всплеск происходит там, где в момент его появления происходит активное звездообразование. А значит, частота появления длинных гамма всплесков (в какой-то области или на каком-то расстоянии) четко и однозначно соответствует интенсивности звездообразования (в этой области или на этом расстоянии).
Интенсивность (вернее, темп) звездообразования обозначается привычной аббревиатурой SFR - stars formation rate. Рано или поздно я вообще перестану ее расшифровывать - мы же люди свои и привыкнем!
Гамма-всплески тоже обозначаются привычной аббревиатурой GRB - gamma-ray bursts. Их так и кодируют: GRB 161129A - первый зарегистированный 29 ноября 2016 года, GRB 161129B - второй зарегистрированный в тот же день...
Соответственно, интенсивность (вернее, темп) их возникновения обозначается как GRBR.
Ну, а вспомнив, что они бывают короткие (которые нас сейчас не интересуют - они происходят спустя различное время после рождения соответствующих звезд, и стало быть с темпом звездообразования связаны достаточно относительно) и длинные, о которых мы говорим, мы уже не удивимся аббревиатурам SGRB, LGRB и, соответственно, SGRBR и LGRBR.
И, соответственно, фразу "частота появления длинных гамма всплесков четко и однозначно соответствует интенсивности звездообразования" мы можем переписать в простом и понятном каждому виде: "LGRBR коррелирует с SFR".
И заодно можем обратить внимание на то, на каких дистанциях происходят гамма-всплески - и понять, что я Вас не обманывал, рассказывая, как сильно упал темп звездообразования в наши времена, и каким высоким он был ранее.

А вот теперь стоит задуматься о проблемах измерения SFR по LGRBR.
Проблем несколько. Одна из них относительно проста - чем дальше гамма-всплеск, тем меньше вероятности уловить его послесвечение. И, соответственно, тем меньше гамма-всплесков больших удалений попадет в приведенную статистику - и тем более заниженным окажется SFR по LGRBR для больших z.
Тут способ борьбы - в первую очередь, для разных удалений контролировать долю измеренных красных смещений сравнительно с характеристиками самого потока зарегистрированных гамма-лучей и пытаться таким образом выяснить поправку на расстояние. Сложная процедура, которая, однако же помогает (в частности, утешает тем, что не столь уж сильно падает доля зарегистрированных послесвечений и качественно картину не меняет).

А вот другая проблема - поинтереснее...
Мы хотим знать темп звездообразования SFR, измеряя частоту гамма-всплесков, поскольку как сказано выше, они пропорциональны друг другу.
Все вполне логично - если только коэффициент пропорциональности сам по себе постоянен и не зависит от времени (и, соответственно, расстояния).
Казалось бы, в чем проблема? Для начала стоит выяснить, какую долю среди рождающихся звезд составляют те гипергиганты, которые могут быть прогениторами гамма-всплесков - а потом спросить себя, отчего миллиарды лет она могла бы быть другой.
Первая часть программы реализуется относительно легко - с радостью вспоминаем, что есть на свете IMF https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/42499.html
А вот что касается второй части - тут сразу начинаешь понимать, что где IMF, там и проблемы...
Начальная функция масс зависит от металличности материала, из которого образуются звезды - напомню https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/5020.html и https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/22749.html. Если металличность низка и теплоотвод из сжимающегося протозвездного облака невелик - рождаются массивные звезды, если же металличность высока - рождаются маломассивные.
А в стародавние времена, когда во Вселенной существовали еще преимущественно звезды второго поколения с низкой металличностью, и газ в галактиках еще не успел обогатиться металлами от сброшенных оболочек отживших звезд и от взрывов сверхновых, металличность была ниже современной - и, соответственно, доля звезд-гигантов была выше. И, стало быть, доля гамма-всплесков, происходящих в расчете на некоторое количество звезд, была выше той, которую мы можем рассчитать, исходя из современной картины. А какой?
Вот и вопрос - как ее определить, эту долю, для красного смещения z=1,5? А для z=3?
Правда, есть один интересный нюанс - если суметь определить для данной эпохи (то есть, для данного удаления от нас) темп звездообразования из других соображений, независимых от частоты гамма-всплесков (по цвету, массе и яркости галактик, например) - то можно решать обратную задачу: для известной SFR частота гамма-всплесков позволяет ответить на вопрос, какой в то время была доля очень массивных звезд среди рождающихся. То есть, восстановить фрагмент начальной функции масс для тех времен.

Вот сколько информации может стоять за невинной фразой "определение SFR по LGRBR на больших z".
Это - если, конечно, говорить в общем и не вдаваться в подробности.

Для удобства

Только что я рассказывал, что переводить красные смещения удаленных объектов в расстояния до них можно неточно и весьма приблизительно - ведь для того, чтобы точно рассчитать расстояние по красному смещению, нужно не только знать постоянную Хаббла https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/8538.html в данное время, но и историю ее изменения в расширяющейся Вселенной за время распространения светового сигнала, то есть, располагать определенной моделью Вселенной.

Но все же я решил в рамках нынешних моделей привести результаты приблизительного пересчета красного смещения в разные расстояния.
В нижеследующей таблице первым приводится параметр красного смещения, вторым - расстояние по времени распространения в миллиардах световых лет (или, что то же самое, временное удаление в миллиардах лет), вторым - сопутствующее расстояние (на котором этот объект, условно говоря находится в данный момент времени), третьим - расстояние углового диаметра. Повторюсь, все расстояния - в миллиардах световых лет.
Определения расстояний - здесь: https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/7900.html, про красное смещение написано здесь: https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/7963.html

z=0,01. Расстояния - 0,143, 0,144, 0,143 миллиардов световых лет.
z=0,02. Расстояния - 0,285, 0,287, 0,282 миллиардов световых лет.
z=0,05. Расстояния - 0,696, 0,713, 0,679 миллиардов световых лет.
z=0,07. Расстояния - 0,961, 0,994, 0,929 миллиардов световых лет.
z=0,1. Расстояния - 1,344, 1,409, 1,281 миллиардов световых лет.
z=0,1584. Расстояния - 2,045, 2,20, 1,90 миллиардов световых лет (один из ближайших квазаров 3С273).
z=0,2. Расстояния - 2,510, 2,749, 2,291 миллиардов световых лет.
z=0,25. Расстояния - 3,04, 3,39, 2,71 миллиардов световых лет.
z=0,3. Расстояния - 3,53, 4,02, 3,09 миллиардов световых лет.
z=0,4. Расстояния - 4,41, 5,22, 3,73 миллиардов световых лет.
z=0,5. Расстояния - 5,19, 6,35, 4,23 миллиардов световых лет.
z=0,6. Расстояния - 5,88, 7,41, 4,63 миллиардов световых лет.
z=0,7. Расстояния - 6,49, 8,41, 4,95 миллиардов световых лет.
z=0,8. Расстояния - 7,03, 9,35, 5,2 миллиардов световых лет.
z=0,9. Расстояния - 7,51, 10,24, 5,39 миллиардов световых лет.
z=0,937. Расстояния - 7,67, 10,56, 5,45 миллиардов световых лет. Гамма-всплеск GRB 080319B, самый далекий объект, наблюдавшийся невооруженным взглядом.
z=1. Расстояния - 7,94, 11,08, 5,54 миллиардов световых лет.
z=1,2. Расстояния - 8,67, 12,61, 5,73 миллиардов световых лет.
z=1,41. Расстояния - 9,29, 14,04, 5,83 миллиардов световых лет. "Двойной" квазар Q0957+561, описанный здесь: https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/39574.html. Этот и более удаленные объекты в настоящий момент уже находятся за горизонтом событий и удаляются от нас быстрее скорости света.
z=1,5. Расстояния - 9,52, 14,61, 5,84 миллиардов световых лет.
z=1,7. Расстояния - 9,97, 15,78, 5,84 миллиардов световых лет. Начиная с этого момента расстояние углового диаметра до объектов по мере их удаления начинает падать (видимый размер Вселенной по мере удаления уменьшается быстрее видимых размеров объектов).
z=2. Расстояния - 10,51, 17,32, 5,78 миллиардов световых лет.
z=2,5. Расстояния - 11,18, 19,48, 5,57 миллиардов световых лет.
z=3. Расстояния - 11,65, 21,23, 5,31 миллиардов световых лет.
z=3,5. Расстояния - 12,0, 22,70, 5,04 миллиардов световых лет.
z=4. Расстояния - 12,26, 23,94, 4,79 миллиардов световых лет.
z=4,5. Расстояния - 12,46, 25,01, 4,55 миллиардов световых лет.
z=5. Расстояния - 12,62, 25,95, 4,32 миллиардов световых лет.
z=5,5. Расстояния - 12,76, 26,77, 4,12 миллиардов световых лет.
z=6. Расстояния - 12,87, 27,51, 3,93 миллиардов световых лет.
z=6,5. Расстояния - 12,96, 28,18, 3,76 миллиардов световых лет.
z=7. Расстояния - 13,04, 28,78, 3,60 миллиардов световых лет.
z=7,5. Расстояния - 13,10, 29,32, 3,45 миллиардов световых лет.
z=8,2. Расстояния - 13,18, 30,01, 3,26 миллиардов световых лет.
z=8,55. Расстояния - 13,214, 30,33, 3,18 миллиардов световых лет (самая дальняя галактика с подтвержденным красным смещением - галактика UDFy-38135539).
z=9,4. Расстояния - 13.284, 31.03, 2,98 миллиардов световых лет (самый дальний (c подтвержденным расстоянием) гамма-всплеск GRB 090429B).
z=11,9. Расстояния - 13,426, 32,667, 2,53 миллиардов световых лет (самый дальний наблюдавшийся на сегодняшний день во Вселенной объект - галактика UDFj-39546284).
z=20. Расстояния - 13,62, 35,79, 1,70 миллиардов световых лет. Ожидаемое удаление самых первых возникших во Вселенной звезд и галактик начала эры реионизации, ожидаемый предел дальности перспективного телескопа имени Джемса Уэбба. Возраст Вселенной - 178 миллионов лет.
z=1100. Поверхность последнего рассеяния. Возраст Вселенной 380 тысяч лет, наблюдается момент рекомбинации и рождения реликтового фона. Именно эту поверхность мы видим, наблюдая реликтовое фоновое излучение. Расстояние - 13,8 миллиардов лет (по времени распространения), 45,34 миллиардов лет (сопутствующее), 41,18 миллиона световых лет по угловому размеру (это - радиус наблюдаемой Вселенной в момент рекомбинации, то есть, в возрасте 380 тысяч лет). С этого момента до наших дней радиус наблюдаемой Вселенной вырос более, чем в тысячу раз - с 41,18 миллиона до 45,34 миллиардов световых лет - а свет, испущенный в момент рекомбинации 13,8 миллиарда лет назад на расстоянии 41,18 миллиона световых лет, только сейчас добрался до нас, сохранив из-за расширения Вселенной менее одной тысячной начальной энергии. Та сферическая область, свет которой мы наблюдаем в виде реликтового излучения и которая называется поверхностью последнего рассеяния, давно ушла за горизонт событий, "в настоящее время" находится на расстоянии почти 45,34 миллиардов световых лет, а ее точки улетают от нас со сверхсветовой скоростью.

Бывают случаи, когда не понимаешь в тексте ничего, кроме слов

На нашу планету опуститься тень самого крупного спутника планеты Нептун
Учёные астрофизики планируют, с помощью космической летающей обсерватории СОФИА начать наблюдение за перемещением самого крупного спутника планеты Нептун над поверхностью планеты Земля. Такое необычное космическое явление можно будет наблюдать 5 октября 2017 года в течении примерно двух минут.
Самый большой спутник Нептуна, который называется Тритон, впервые за 16 лет пролетит очень близко к поверхности нашей планеты.
(Орфография и пунктуация источника сохранены в девственной первозданности)

Читаешь - и думаешь: из какого бедлама сбежал автор текста и когда его вернут на место?

Какой занятный язык!

Читаю информацию - и наслаждаюсь:

Исследователи получили почву с вулкана на Гавайях и из Аризоны. По своей структуре она очень похожа на то, что находится на Марсе
Что такое "то"? "То" бывает разнообразным. Особенно, то "то", что находится на Марсе.

В землю добавили удобрения, суспензию свиней, червей и посадили рукколы.
Я не знаю, кто такие рукколы - но догадываюсь, что это какая-то флора. Но не о рукколах речь и не о том, почему посадили именно их - из этических ли соображений, эстетических или по каким-то иным причинам.
Я о чудесном обороте "суспензия свиней".
Суспензией, если не ошибаюсь, именуется любая дисперсная система с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой.
Свиньями именуются либо парнокопытные вида Sus domesticus, либо целое семейство подотряда нежвачных парнокопытных. Про то, что они обладают какой-то специфической суспензией, не присущей остальным существам Вселенной, источники умалчивают.
Подозреваю, что фраза про суспензию свиней - это какой-то загадочный эвфемизм...


Результат заметили сразу. Черви взрыхлили твердую почву, что значительно улучшило полив растений и снабжение их кислородом. Большим достижением стало то, что в конце исследования ученые обнаружили еще двух молодых червей.
Последняя фраза выглядит загадочно. Конечно, способность обнаруживать молодых червей сама по себе похвальна - но неужели она столь уж редка и, я бы даже сказал, уникальна, что нахождение двух червей стоит объявлять большим достижением?
Если же автор текста написал не то, что собирался (а с такими авторами это случается), и имел в виду под достижением само по себе появление молодых червей, а не их обнаружение - то, пожалуй, достижением это явилось только для самих червей, которые, занимаясь рыхлением почвы среди руккол и суспензии свиней, нашли время и желание предаться блуду - да еще столь эффективным образом.

И оптимистический финал:
По окончании исследования эксперты организовали обед из выращенных культур. Об отравлениях сообщений не поступало.
Насколько я понимаю, "выращенные культуры" - это два молодых червя и неизвестное количество рукколы.
"Книга о вкусной и здоровой пище"...

PS: https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/113726.html

Они среди нас...

Правда, непонятно, кто они.

Читаем чудесный текст...

Знаменитые 40-дневные циклы, присутствующие в разных религиях мира - не что иное как указание на солнечные сутки, ведь Солнце обращается вокруг своей оси за 40 земных дней.
Озадачиваемся...
У автора текста имеется какое-то альтернативное Солнце - у того, которое в Солнечной системе, экваториальный период вращения 25 суток, полярный - 34 с небольшим (да, оно у нас имеет дифференциальное вращение), и что именно у Солнца обращается за сорок дней - науке неведомо.

Из астрономии известно, что при солнечном затмении Луна закрывает Солнце.
Хоть на что-то эта астрономия годится - а то даже скорость вращения Солнца правильно установить не могла...

Размеры дисков Солнца и Луны кажутся земному наблюдателю одинаковыми - это происходит потому, что Солнце в 400 раз больше Луны, но Луна в 400 раз ближе к Земле (обратите внимание: здесь также фигурирует цифра 40, хоть и помноженная на 10).
Обратили. Подивились. Мало ли, что на что помножено. Я Вам из 40 любое число получу, если найду, на что это 40 умножить.
Автор текста, возможно, не знает, но математики специальную операцию придумали, чтобы выяснять, на что надо умножить 40, чтобы получить любое число.
И они были не первыми в этой благородном деле - до них эту операцию придумали бактерии, только они этой операцией не числа ищут, а размножаются.

Известен древний обряд, практикуемый на солнечное затмение.
На стол кладут круглое зеркало отражающей стороной вверх. Зеркало играет роль отражателя опасных излучений, если они вдруг появятся.
/*Гадательно*/ Гамма-излучения?
Это воистину альтернативное Солнце - во время затмения испускает опасное излучение.
Только непонятно, зачем класть зеркало - не проще ли на время обряда облачиться в свинцовый скафандр.

Справа и слева от зеркала ставят два стакана с водой. Особую роль в ритуале играет визуализация. За 19 минут до пика затмения необходимо представить, как из вашей жизни исчезает весь негатив - болезни ушли, препятствия - ушли, лень - ушла, и так далее.
Непонятно, при чем тут визуализация - но если уж удалять из жизни автора негатив, начинать надо с электронов. Вот уж кто главный носитель негативного заряда в природе!

Далее в воображении растворяем этот негатив в пространстве как сахар в чае.
Тогда это - тем более, про электроны!

В пик затмения следует отдать любовь Абсолюту.
Абсолют будет тронут и смущен.

Это дарение любви можно сопровождать произнесением священного слога ОМ (Аум). Затем в течение 19 минут занимаемся сотворением позитива: здоровье - есть, успех - есть, сила - есть - и так далее.
Как далее, я не знаю - но теперь понял насчет зеркала. Сидит автор меж двух стаканов (предположим, с водой), творит позитив, от него с треском и шипением разлетаются носители позитивного заряда - протоны всякие, позитроны - и отражаются от зеркала... Красота!

По завершении обряда следует выпить воду из стаканов: сначала из стоящего слева от нас, затем - из стоящего справа от нас.
Ага. В Южном полушарии - наоборот. И не смущайтесь, если после изгнания негатива и сотворения позитива вышеописанным способом вода начнет светиться в темноте.

Радость-то какая... Ross 128b

Читаю очередную новость, исполненную искрящейся, пенящейся, бурлящей и рвущейся через край радости:

Рядом с Солнечной системой открыта планета, пригодная для жизни
Астрономы обнаружили в ближайших окрестностях Солнечной системы каменистую планету, пригодную для жизни. По своим габаритам она является практически полной копией Земли

Возликовав, вглядываюсь...
Да, тут, за углом, в одиннадцати световых годах от нас, у красного карлика Росс 128 (помните №14 в списке ближайших звезд https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/72607.html?) открыта планета.
Воистину, радость. Вспыхивающий красный карлик класса М4V массой 0,156 солнечных, светимостью 0,0036 солнечных - и планета массой не менее 1,35 земных, обращающаяся вокруг него на расстоянии 7,5 миллионов километров (в 20 раз ближе, чем Земля от Солнца) с периодом менее 10 суток.
Неплохо. Просто сердце ликует.
О прелестях планет около красных карликов я рассказывал - и в данном случае они налицо.
Прелесть первая - планета явно в спин-орбитальном резонансе https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/22441.html - постоянно повернута к своей звезде одним полушарием.
Прелесть вторая - инсоляция планеты явно ближе к венерианской, чем к земной. Если там мощная атмосфера - то прежде, чем рассуждать о ее пригодности для жизни следует вкусить прелестей жизни на Венере при присущей ей температуре.
Впрочем, куда там... Есть и третья прелесть...
Нас уже успели обрадовать соображением, что Росс 128 - хороший красный карлик. Не вспыхивающий.
Дословно фраза счастливых журналистов выглядит так: "...очень спокойный красный карлик, так что от радиации ее потенциальные жители практически не страдают".
Ну, да. Может, они ей наслаждаются...
Кто бы объяснил журналисту, что в данном контексте спокойствие означает не отсутствие вспышек и даже не малую их амплитуду, а только лишь низкую частоту - он вспыхивает реже своих собратьев по ремеслу?
Не нужно долго искать информацию - немного покопаться и узнаешь, что вспышки на звезде бывают редкими, даже не каждый год фиксируются, зато вспышка, скажем, 1972 года повысила нормальную яркость звезды более, чем в полтора раза. Представляете, что бы было с Землей, если бы так себя вело Солнце?
А если учесть синхронное вращение планеты и, скорее всего, обусловленное этим отсутствие (или весьма низкую напряженность) магнитного поля, то и такого буйного спокойствия родительской звезды хватит на уничтожение атмосферы у планеты в достаточно короткие сроки.
Так что, возможно, потенциальные обитатели от радиации и не страдают - а вот отсутствием атмосферы наслаждаться сложно...

И что получается?
Имеем планету раза в полтора более массивную, чем Земля, получающую от своей звезды излучение, большее земного на 40 процентов, вечно повернутую к звезде одним полушарием и периодически подвергающуюся вспышкам, повышающим яркость звезды весьма существенно, до полутора раз, вследствие чего наличие на ней атмосферы практически малореально.
Если по мнению журналистов такая планета пригодна для жизни - я бы их туда отправил. В отпуск. С палаткой, удочкой и шортами.

Хм...

Поискав информацию о загадочной рукколе https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/112966.html, я решил загадку появления молодых червей!

"Cо времён Римской империи в народной медицине руккола считается афродизиаком".

Без комментариев...

В краю непуганых идиотов

На том же самом ресурсе, на котором я раскопал буколическую историю о червях, предавшихся страсти среди рукколы и свиной суспензии https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/112966.html, обнаружен заголовок дивной интеллектуальной красоты:
Ученые открыли экзопланету со странностями. Десять проведенных дней на ее поверхности эквивалентны году жизни на Земле
Оказалось, это - результат попытки журналиста осознать новость об открытии экзопланеты Росс 128b (о ней - только что, https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/113534.html), обращающейся вокруг своей звезды с периодом менее десяти суток...