Wyniki Pomiarów SN - Interpretacja w Kosmologii - Wstęp Kilka wzorów Odległość DL Pomiar red shiftu Dlaczego SN – kto pracuje -WYNIKI z SN Promieniowanie ` reliktowe Porównanie wyników Podsumowanie Koniec ŚWIERK mhs 2004

http://www.msnbc.com/news/224520.asp?cp1=1 O czym będzie mowa Dec. 17, 1998 —  The universe is not only expanding, but that expansion appears to be speeding up. And as if that discovery alone weren’t strange enough, it implies that most of the energy in the cosmos is contained in empty space — a concept that Albert Einstein considered but discarded as his “biggest blunder.” The new findings have been recognized as 1998’s top scientific breakthrough by Science magazine. http://www.msnbc.com/news/224520.asp?cp1=1 ŚWIERK mhs 2004

Wynik z 1998 r podsumowywał 10 lecie pracy zespół Supernova Cosmology Project (LRL) który opracował metodę znajdowania licznych SN Podobnej metody użył zespół High-Z Supernova Search Team z Mount Stromlo i Siding Spring Observatories w Australii, Zostały znalezione SN tak odległe, że obserwowane światło było z nich wyemitowane gdy Wszechświat był bardzo młody. Celem badań odległych SN był pomiar zmian w rozszerzaniu się Wszechświata – dla zrozumienia jego rozwoju – początków, struktury i losu. Zakładano, że pod wpływem grawitacji Wszechświat będzie się rozszerzał coraz wolniej. Okazało się że Wszechświat przyspiesza - rozszerza się coraz szybciej..

Członkowie Supernova Cosmology Project oraz High-Z Supernova Search zespołu otrzymali zgodne wyniki. Używali dużych naziemnych teleskopów oraz HST (Hubble Space Telescope) i detektorów CCD. Informacja o rozszerzaniu się Wszechświata pochodzi z pomiaru odległości dalekich obiektów i ich red shiftu. Odległość gwiazdy jest mierzona poprzez pomiar jasności na Ziemi, jeżeli znana jest jej całkowita jasność. Jest to wykonalne dla obiektów o znanej całkowitej jasności – czyli „standard candle” Jako świec standardowych w omawianych pracach badano SN Ia (w galaktyce kilka wybuchów / 1000 lat, świecą przez kilka tygodni) mierzono ich krzywą świetlności - zależność jasności od czasu (skala wielu dni)

Obserwacja Wszechświata Podstawowym źródłem informacji jest promieniowanie elektromagnetyczne Może być ono emitowane, pochłaniane, rozpraszane Procesy emisji są przydatne dla zrozumienia warunków panujących w źródłach Absorpcja pozwala na zrozumienie systemów położonych między źródłem i obserwatorem, nawet gdy nie emitują one promieniowania Rozproszenie niesie informacje o środowiskach które emitują i absorbują promieniowanie. może zmieniać długości fali - red (blue) shift - przesunięcie ku podczerwieni - mówi kiedy sygnał był wysłany

W zakresie mierzonego „red shiftu” np. SN Rozwój Wszechświata Wszechświat się powiększa i stygnie. Pomiar różnych epok, „dostęp” do danych o Wszechświecie Promieniowanie reliktowe niesie informacje o bardzo młodym Wszechświecie, pochodzi z „last surface scattering” W zakresie mierzonego „red shiftu” np. SN http://www.astro.ucla.edu/~wright/BBhistory.html CMB 3*105 lat Wiek Wszechświata ~13*109 lat Red shift 60% wieku Wszechświata

Wzory, wzory.... ŚWIERK mhs 2004

H2(t) = WR0*(a/a0)-4 + WM0 *(a/a0)-3 + Wk0 *(a/a0)-2 + Wv0 *(a/a0)0 Równanie Friedmanna - index 0 oznacza teraz - czas obserwacji (B11/2) Zależność parametru Hubbla od czynnika a – definiuje wymiar Wszechświata w czasie t, stosunek do dzisiejszego - a/a0 H2(t) = ((1/a)( da/dt))2 = 8 p rm G /3+8 p rr G /3 –k c2/a2 + Lc2/3 Wkład do gęstości Wszechświata od promieniowania (r), materii (m), stałej kosmologicznej (l), krzywizny (k). r - Wr0 = 8 p G/3 * r 0r m - Wm0 = 8 p G/3 * r 0m k Wk0 = -kc2 /a02 L WV0 = 8 p G/3 * r 0v H2(t) = WR0*(a/a0)-4 + WM0 *(a/a0)-3 + Wk0 *(a/a0)-2 + Wv0 *(a/a0)0 Wkład od materii I promieniowania ŚWIERK mhs 2004

Dla opisu Wszechświata są używane mierzalne a(t) z oraz t DL ŚWIERK mhs 2004

H(z) = H0 * sqrt( Wr(1+z)4 + Wm (1+z)3 +Wk (1+z)2 + WV ) Definicja gęstości krytycznej rkrytyczne = 3 H0 / 8 p G W= r / r c + Lc2/3H02 B13/13 W -1= kc2 / H02a2 zależność parametru Hubbla od z jest wielkością mierzalną - z= Dl/l r = r r / r kryt m = r m / r kryt gęstość materii W k = -kc2 / H02 krzywizna czaso przestrzeni v = -Lc2 / 3H02 stała kosmologiczna H(z) = H0 * sqrt( Wr(1+z)4 + Wm (1+z)3 +Wk (1+z)2 + WV ) gdzie H(z=0) = H0 oraz: WK = 1 - (WV + Wr0 + Wm0 ) , korelacja

Jakie są parametry opisujące rozszerzanie się Wszechświata Pytanie Jakie są parametry opisujące rozszerzanie się Wszechświata Jak zmienia się promień Wszechświata w funkcji czasu Odpowiedź Należy wyznaczyć zależność odległość źródła sygnału i prędkość z jaką źródło się oddala od obserwatora ŚWIERK mhs 2004

z zależy od t http://astronomy.swin.edu.au/sao/guest/bschmidt/ Jasność obserwowana zależy od z zależy od t http://astronomy.swin.edu.au/sao/guest/bschmidt/

DL m jest funkcją z http://astronomy.swin.edu.au/sao/guest/bschmidt/

Odległość DL Różne definicje odległości w kosmologii: Comoving distance B 13/6 Proper distance Angular diameter distance B12/8-9 Proper motion distance interesuje nas „luminosity distance” DL ŚWIERK mhs 2004

Różne definicje odległości w kosmologii: Interesuje nas „luminosity distance” DL strumień maleje jak R –2 , F mierzony strumień L strumień całkowity– musi być znany definicja: czyli DL = sqrt (L/4 p F), ŚWIERK mhs 2004

Jak się mierzy odległości DL - wiedza trudna i tajemna Pomiar bezwzględny oraz względny- paralaksa daje pomiar bezwzględny Różne metody - w zależności od odległości pomiary (wyniki metod) zahaczają o siebie – znajomość odległości dalekich obiektów zależy od kalibracji poprzez bliskie obiekty Odległości w naszej Galaktyce mierzone bezpośrednio przez „primary indicators” „secondary inicator” kalibrowane przez pomiary (tutaj SN, Tully – Fischer relation) astro.uchicago.edu/home/web/olinto/ courses/A18200/kawai/main.html ŚWIERK mhs 2004

Pomiar odległości - Cosmic distance ladder B14/8 SN

m-M= -5 log10 DL (H0 , z, WM, WL) +25 [DL w Mpc] Kilka definicji - jasność -B15/5 m – jasność obserwowana -niezgodna z intuicja im - większa wartość tym bledszy obiekt, m = -2.5 log10F + C dla 2 obiektów których mierzone strumienie wynoszą F1 i F2 różnica jasność m1 – m2 = -2.5 log 10(F1/F2) M jasność absolutna M = m –5 log10 (DL / 10 pc) z def. M=m dla odległości 10 pc M = 4.72 – 2.5 log10(L/LO) Wartości jasność strumień związek rzeczywiste M L M=-2.5log10(L)+C1 obserwowane m F = L / 4 p DL 2 m=-2.5log10(F)+C2 m-M= -5 log10 DL (H0 , z, WM, WL) +25 [DL w Mpc] ŚWIERK mhs 2004

Jeżeli znane jest (m, M oraz DL nie są niezalężne) M DL z m-M= -5 log10 DL (H0 , z, WM, WL) +25 Jeżeli znane jest (m, M oraz DL nie są niezalężne) M DL z m Wx=1-Wm r ~a-3(1+w) w = P/(rc2) http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0309/0309739.pdf str 23. Można wyznaczyć WM, H0 , WL ŚWIERK mhs 2004

Dla wyznaczenia M (odległe obiekty) potrzebne 2 założenia: Istnieją obiekty które mogą być używanych jako „świece standardowe” tzn. M jest stałe! właściwości tych obiektów nie zależą od odległości (czyli czasu emisji sygnału) - M dla małych z (bliskie źródła) pozostają niezmienione dla dużych z (odległe źródła). Dodatkową komplikacją jest Możliwości istnienia krzywizny czaso przestrzeni B14 Rozszerzania się Wszechświata co powoduje zmianę częstości strumienia światła emitowanego i obserwowanego ŚWIERK mhs 2004

n e = no (1+z) n częstość e emisji o obserwacji Związek między odległością DL (albo m-M) z redshiftem z Inna jest częstość emitowana, a inna obserwowana - jest to komplikacja powodowana ekspansją Wszechświata -red shiftem – który zmienia n n e = no (1+z) n częstość e emisji o obserwacji Widmo obserwowane nie jest już tym które było wyemitowane – jest przesunięte ku czerwieni – szczegóły: F(no) = L(n e) / 4 p D2L = (1+z) L(no (1+z)) / 4 p D2L Poprawka związana z tym efektem - K(z) B28/10, P#5.2 K(z, ne,no) = Kij(z) jest skomplikowaną funkcją F(n) mi(z) = 5 log (DL(z) /Mpc) +25 +Mj + Kij(z) P#5.2 ŚWIERK mhs 2004

Przesunięcie ku podczerwieni red shift z = Dl/l Dla uniknięcia konfuzji przypomnę – są 3 przyczyny red shiftu Grawitacja Efekt Dopplera Kosmologia i to nas interesuje Ciekawym i tajemnicze jest dla mnie jak się rozróżnia rodzaje (źródła) red shiftu. ŚWIERK mhs 2004

Red shift powodowany przez grawitację B7/ 7-8 ŚWIERK mhs 2004

B 10 /5

z = a(t0) / a(te) – 1 = (l 0 - l e ) / le –1 = Dl / l e B10/5-6 z = a(t0) / a(te) – 1 = (l 0 - l e ) / le –1 = Dl / l e te czas emisji t0 obecnie a(t0) / a(te) – jest miarą wzrostu Wszechświata w czasie wędrówki światła

Przesuniecie ku podczerwieni Przesuniecie ku podczerwieni z = l 0 / l e –1 = Dl/l Zależność z, czasu emisji te, parametru Hubbla H(t), a 1/(1+z) = a /a0 Nie relatywistyczna a/a0 = (t/t0)2/3 H0(1+z)3/2 materia promieniowanie a/a0 = (t/t0)1/2 H0(1+z)2 Próżnia a(t)~exp(H0t) H0=sqrt(W0v) chętnie jest używana (nie relatywistyczne i nie ścisłe) v = z c

Najdalsza Super Nova ma z ~1.7 (z~1.7, SN1997ff). Zakres w jakim znamy z Najdalsza Super Nova ma z ~1.7 (z~1.7, SN1997ff). Znane są quazary o z ~6.5 promieniowanie reliktowe pochodzi z z ~1000 jeżeli t = 3*105 lat t0 = 13*109 lat dla promieniowania 1/(1+z) = a/a0 = (t/t0)1/2 ŚWIERK mhs 2004

Dlaczego SN Podobieństwo wybuchów SN Ia – świece standardowe, ale Są to obiekty kapryśne, ponieważ: rzadkie procesy kilka / 1000 lat/ galaktykę Nieprzewidywalne - kiedy wybuchnie? Należy zmierzyć ich krzywą świetlności F(t) Kto pracuje Jaka jest „strategia” szukania SN wyniki – będzie mowa o SN Ia ŚWIERK mhs 2004

Jak wyglądają wybuchy Super Novych blaski i cienie : ŚWIERK mhs 2004

Często tak wygląda wybuch SN Cienie Często tak wygląda wybuch SN ŚWIERK mhs 2004

ŚWIERK mhs 2004

Widać wybych SN http://astron.berkeley.edu/~jcohn/chaut/sjha_pics.html ŚWIERK mhs 2004

SN 1994 D www.eso.org/~bleibund/talks/Texas_pub.ppt Piękno SN SN 1994 D www.eso.org/~bleibund/talks/Texas_pub.ppt ŚWIERK mhs 2004

NGC5371 ŚWIERK mhs 2004

Niezmiernie jasne wybuchy Supernowych - 2 typów procesów: Typ SN Ia Wybuch termojądrowy jądra C / O Są to lekkie gwiazdy (m<8 m0) W widmach nie mają linii H Typ SN II, SN Ib, SN I c –fascynujące obiekty, Zapadanie się grawitacyjne jądra Fe Wybuchy ciężkich (m>8 m0) gwiazd Pozostawiają gwiazdę neutronową lub czarną dziurę 99% energii wynoszą neutrina Ale dzisiaj nie będzie o nich mowy... ŚWIERK mhs 2004

wybuchy SN Ia - Białe Karły i Super Nove Czy rozumiemy dlaczego SN Ia mogą być użyte jako świece standartowe? Tzn mieć taka sama jasnośc M. Podobieństwo wybuchów rodziny SN Ia, mimo różnic gwiazd z których powstają, można prawdopodobnie wytłumaczyć. Gwiazda podobna do Słońca (tzn lekka) zużywa paliwo w okresie 5 - 10*109 lat. Wówczas się zapada, powstaje Biały Karzeł składający się zasadniczo z C i O. Grawitacja jest kompensowana przez ciśnienie zdegenerowanych elektronów. ŚWIERK mhs 2004

Biały Karzeł powoli stygnie..... Jeżeli jednak jest blisko innej gwiazdy nadal spalającej paliwo jądrowe, a warunki są odpowiednie (orbita, masa) strumień materii jest powoli gromadzony przez Białęgo Karła, którego masa rośnie. (do granicy Chandrasekhara ~1.4 MO ). Gwiazda staje się niestabilna (zapada się) i następuje wybuch termojądrowy. Jest to wybuch SN Ia Wydaje się że ten mechanizm powoduje zanikanie różnic związanych z natura gwiazdy z której powstał Biały Karzeł i SN Obserwowane krzywe świetlności oraz widma SN Ia są podobne ŚWIERK mhs 2004

Zrozumienie krzywych świetlności (zależność od czasu) SN Ia dla małych z http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/assets/images/2003/Sep-05-2003/PhysicsTodayArticle.pdf ŚWIERK mhs 2004

Porównanie krzywych świetlności wielu SN Ia odległych SN bliskich (małe z) W układzie spoczynkowym SN http://xxx.lanl.gov/PS_cache/astro-ph/pdf/0104/0104382.pdf

Opis rysunk z poprzedniego sliduu ŚWIERK mhs 2004

Dygresja o rozszerzaniu się Wszechświata – skala ~10-15 sec do 106 sec Szerokość krzywej świetlności w dana jest przez w=s(1+z) http://xxx.lanl.gov/PS_cache/astro-ph/pdf/0104/0104382.pdf dw/dz = 1.07+-.06, czyli 18s różne od 0 ds/dz = 0.05+-0.05 Rozszerzanie Wszechświata mierzy Red shift „micro” zegarem z okresem T = 2 × 10 -15 sec Krzywe świetlności SN Ia zegarem „macroskopowym” z okresem rzędu 4 tygodni T ~ 2.4 × 106 sec. Rozszerzanie się Wszechświata -1 + z -jest konsystentne z czasami które różnią się o 21 rzędów wielkości. ŚWIERK mhs 2004

Współprace potężne konsorcja wykorzystujące teleskopy naziemne oraz HST negocjujące o czas obserwacji ŚWIERK mhs 2004

Badania SN Ia o dużych z kontrolują 2 grupy Współprace niewielkie z: red shift w zakresie 0.01 - 0.1 Calan/Tololo Supernova Search pracująca w Cerro-Tololo Inter American Observatory znakomita analiza krzywych świetlności 30 nowych SN, Badania SN Ia o dużych z kontrolują 2 grupy High-Z SN Search (tutaj jest też Australia....Harvard) Supernova Cosmological Project (Berkeley) http://www.astro.utoronto.ca/~lilly/CFRS/conference/layman.html ŚWIERK mhs 2004

High-Z SN Search (HZSNS) Cerro-Tololo Inter American Observatory, Canada France Hawaii Telescope, HST, ESO 3.6n, KECK, United Kingdom Infra Red telescope też na 4 200 na Hawajach, Wisconcin Indiana Yale National Optical Astronomy Observatory , Very Large Telescope należy do ESO jest w północnym Chile Supernova Cosmological Project (SCP) w Lawrence Berkeley National Laboratory oraz Center for Particle Astrophysics Berkeley - mierzyli SN w zakresie z>0.3

Jak przewidzieć i znaleźć wybuch SN Zespół Supernova Cosmology Project obserwował w bezksiężycowej części nieba dziesiątki tysięcy galaktyk Powtórzenie takiej obserwacji po 3 tygodniach pokazywało na istnienie kilkunastu jasnych obiektów – kandydatów na SN.." . Zamawianie czasu na teleskopach/HST by mierzyć F = f(t)

Supernova Cosmological Project (SCP) Strategia pomiaru i źródła informacji http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/assets/images/2003/Sep-05-2003/PhysicsTodayArticle.pdf

Naprawde tak to wygląda - Supernova 2004S, IAUC 8282 discovered 2004/02/03.542 by Perth Astronomical Research Group For the year 2004, 27 supernovae have been reported (334 last year). http://www.calsky.com/cs.cgi/Deep-Sky/9/1 http://www.rochesterastronomy.org/snimages/ brigtness Wspaniały zbiór zdjęć SN http://www.rochesterastronomy.org/snimages/ ŚWIERK mhs 2004

Jeszcze raz Po Co? ŚWIERK mhs 2004

Podsumowanie problemu SN Ia mają podobną jasność bezwzględną, są doskonałymi świecami standartowymi Ich względna jasność mierzy odległość przebytą przez światło Red shift mierzy ekspansje Wszechświata Zależność DL (z) mówi jak ekspansja zależy od czasu Ta zależność jest czuła na WM - WL http://morgaine.mit.edu/~kburgess/www/wesleyanTalk.pdf ŚWIERK mhs 2004

WYNIKI z SN SN Ia powstaje w wyniku wybuchu termojądrowego stosunkowo lekkiej gwiazdy (białego karła + materii). Moc wydzielana w wybuchu pozwala na bardzo odległe obserwacje. Najdalsza obserwowana SNIa ma z max =1.7.. przypominam: 1/(1+z) = a(t) / a(t0). Przesunięte ku podczerwieni Światło z odległych galaktyk (wyemitowane miliardy lat temu) niesie informację o strukturze dużo mniejszego Wszechświata. ŚWIERK mhs 2004

WYNIK Jeżeli rozszerzanie się Wszechświata jest spowalniane przez grawitację SN w odległych galaktykach powinny być jaśniejsze i wydawać się bliższe niż wynikałoby to z ich red shfitu Ale odległe SN są bledsze i wydają się być odleglejsze niż wynika to z ich red shiftu ŚWIERK mhs 2004

obecnością pyłu międzygwiezdnego na drodze światła Obiekcje Jeżeli SN są bledsze niż wynika to z ich red shiftu może być to związane z obecnością pyłu międzygwiezdnego na drodze światła nie zrozumiałej w tak długiej skali czasowej ewolucji SN Kosmologii Większe niż oczekiwane odległości mogą być (wyłącznie?) wynikiem przyspieszania rozszerzania się Wszechświata. ŚWIERK mhs 2004

Szereg wyników i analiz, wykresy podobnych wielkości zawsze Pozostaje problem jaki wpływ na te pomiary ma krzywizna czaso przestrzeni Bez omawiania – wyniki CMB wydają się wskazywać na to że czaso przestrzeń jest płaska (k=0) http://snap.lbl.gov/brochure/redshift.html Szereg wyników i analiz, wykresy podobnych wielkości zawsze DL w funkcji z lub M-m =f’(z)

Liniowość zależności Hubbla v = H DL dla małych z Względna jasność z=0.2 t=109 lat

Wykres Hubbla analiza SCP (SN Cosmological Project) Residua w odniesieniu do „pustego” Wszechświata http://panisse.lbl.gov/

Wyniki z > 0.15 Supernova Cosmology Project High z SN Search Team

Tonry et al. 2003 209 SNe Ia in one diagram ŚWIERK mhs 2004

Podsumowanie wyników z SN dla różnych z małe z <0.1 : Dla bliskich SN stała Hubbla wynosi H0 =72+- 8 km/s/Mps zależność DL od z jest liniowa. duże z (0.3 – 1.) : Krzywe świetlności dla SN z są zgodne z ekspansją przestrzeni (są „rozciągnięte”)– porównanie dużych i małych z: Odległe SN pokazują wolniejszą zmianę w czasie od SN Ia o małych z, zgodnie z czynnikiem 1+z Zmierzona zależność DL od z dla SN Ia wskazuje na obecne przyspieszanie ekspansji Wszechświata, przyczyną jest prawdopodobnie istnienie odpychającej czarnej energii (stała Einsteina) http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0309/0309739.pdf ŚWIERK mhs 2004

Promieniowanie reliktowe http://background.uchicago.edu/~whu/beginners/introduction.html http://background.uchicago.edu/~whu/intermediate/intermediate.html ŚWIERK mhs 2004

Krótka historia Wszechświata KIEDY CO SIĘ DZIEJE Big Bang Jesteśmy tutaj CMB

Kilka uwag o promieniowaniu reliktowym (CMB) Pochodzi z bardzo odległych czasów (t em ~ 3*105 lat) – wtedy powstały atomy i Wszechświat stał się przezroczysty dla promieniowania gamma. z ogromnego z (~1000) Własności rozszerzanie Wszechświata powoduje red shift - zmianę 3000 0 2.70 K l ~ mm – cm (obecnie obserwowane) fotony CMB mają rozkład odpowiadający promieniowania ciała doskonale czarnego, ale...

problem istnieje anizotropia D T /T rzędu 10 –5 (DT/T ~ 19mK) opis obserwacji przez l ~1/Q (wielkość kątowa cieplejszego – gęstszego - obszaru) jak się wyznacza l i jaką niesie informacje ŚWIERK mhs 2004

l rzędu 100 Q rzędu 10 From temperature differences to anisotropies. http://background.uchicago.edu/~whu/physics/tour.html

Pomiar krzywizny Wszechświata W okresie rekombinacji ustala się fizyczna skala, informację o której niesie D T/T w promieniowaniu reliktowym. Wielkość kąta (l) odpowiadająca maksimum w rozkładzie l niesie informacje o krzywiźnie Wszechświata http://morgaine.mit.edu/~kburgess/www/wesleyanTalk.pdf ŚWIERK mhs 2004

Czego uczy struktura CMB First peak shows the universe is close to spatially flat Constraints on the second peak indicate substantial amounts of dark baryons Third peak will measure the physical density of the dark matter Damping tail provides cinsistency check Wiedza ok. 2000r – COBE, MAXIMA, BOOMERANG ŚWIERK mhs 2004

Porównanie wyników Stała Hubbla z różnych pomiarów Łączne wyniki analizy WL i Wm SN CMB Klustry galaktyk ŚWIERK mhs 2004

WL Wm = 0.3 WL = 0.7 Wm http://www-supernova.lbl.gov/ Łączne wyniki z analizy SN CMB Klustry galaktyk Wartość parametrów Wm = 0.3 WL = 0.7 WL Wm ŚWIERK mhs 2004

podsumowanie historii rozszerzania się Wszechświata Bardzo kształcący rysunek *) Parametry, dzisiaj pokazuje związek między jesteśmy w punkcie Czasem emisji te t0 = te = 0 Red shiftem z z=0 Względną jasnością identycznych (?) obiektów M=1 Czynnikiem skali a a0=1 *,

jest mierzona przez red shift SN (w płaskiej geometrii) Akceleracja próżni przeważa nad hamowaniem materii Jesteśmy tutaj W tym obszarze gęstość materii hamuje ekspansję

Hubble constant H0 = 72 km . s-1 . Mpc-1 Parametr wartość Hubble constant H0 = 72 km . s-1 . Mpc-1 Cosmological Constant Wl= 0.70 Matter Wm = 0.30 Baryonic matter Wb = 0.04 Dark matter WCDM = 0.26 (teoria) Curvature Wk = 0.00 Deceleration parameter q0 = - 0.55 (teoria) http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5/Sept02/Reid/Reid6.html ŚWIERK mhs 2004

podsumowanie Podsumowanie podsumowania Dzisiaj W przyszłości Gdzie jesteśmy: ŚWIERK mhs 2004

Podsumowanie – dzisiaj 1) W ostatnich latach wybuchy SN stały się znakomitym narzędziem. pomiaru odległości pozagalaktycznych (zarówno SN II jak i SN Ia) Precyzja pomiaru SNIa oraz ich jasność pozwoliły na pomiar rozszerzania się Wszechświata Pomiar stałej Hubbla przy użyciu obu typów SN daje wartość ( z błędem ~ 10%) H0 = 70 km s-1 Mpc-1. Dwa zespoły za pomocą SN Ia zmierzyły ekspansje Wszechświata w zakresie do ponad 60% jego wieku (look-back time). Pomiar ten wskazuje na przyspieszający Wszechświat - tłumaczony przez istnienie stałej kosmologicznej (lub innej formy ciemnej energii) z równaniem stanu w = p / r = -1. Wydaje się że niepewności systematyczne nie są dostatecznie duże by zmienić tę konkluzję.

Podsumowanie – przyszłość 2) DOE (Departement of Energy) ustalił listę priorytetów dla urządzeń badawczych, jakie mają być realizowane w ciągu najbliższego 20 lecia (finansowanie!) Near-Term Priorities Priority: 1 ITER is an international collaboration to build the first fusion science experiment capable of producing a self-sustaining fusion reaction, called a “burning plasma.” Priority: 2 UltraScale Scientific Computing Capability (USSCC) located at multiple sites willincrease by a factor of 100 the computing capability available to support open (as opposed to classified) scientific Priority: Tie for 3 Joint Dark Energy Mission (JDEM) The Facility: JDEM is a space-based probe, developed in partnership with NASA, designed to help understand the recently discovered mysterious “dark energy” which makes up more than 70 percent of the universe, and evidently causes its accelerating expansion. „first dedicated space based tool for the study of the accelerating Universe”

Podsumowanie 3) i ostatnie Wszechświat w którym żyjemy istnieje około13*109 lat, jest Izotropowy i jednorodny przy dużych skalach Jest płaski rozszerza się coraz szybciej w bardzo niewielkiej części (4%) składa się z obserwowanej materii barionowej jest niewątpliwie fascynujący http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5/Sept02/Reid/Reid6.html ŚWIERK mhs 2004

koniec koniec koniec koniec koniec koniec koniec koniec ŚWIERK mhs 2004

http://www-supernova.lbl.gov/ najlepszy fit WL =0.7 WM=0.3 109 lat

Obecne wartości stałej Hubbla http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0302/0302209.pdf str 10

Zalezność DT od parametrów http://background.uchicago.edu/~whu/araa/node15.html

http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0302/0302209.pdf Rozrzut pkt w WMAP

ŚWIERK mhs 2004

http://background.uchicago.edu/~whu/cmbex.html

Kilka rysunków: Czego uczy obserwacja Acoustic peaks Jak struktura zależy od parametrów opisujących Wszechświat (W k W v W m W b ) Obserwacja wynik http://background.uchicago.edu/~whu/intermediate/intermediate.html ŚWIERK mhs 2004

B. Leibudgut ŚWIERK mhs 2004

Rozszerzanie się Wszechświata ŚWIERK mhs 2004

ŚWIERK mhs 2004