Soczewki grawitacyjne w roli standardowych linijek

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Soczewki grawitacyjne w roli standardowych linijek"

Witold Ciesielski
9 lat temu
Przeglądów:

1 Soczewki grawitacyjne w roli standardowych linijek Marek Biesiada Zakład Astrofizyki i Kosmologii Instytut Fizyki, Uniwersytet Śląski Katowice, Poland We współpracy z zespołem: A.Piorkowska, B.Malec W.Godlowski Z-H Zhu, S. Cao, Y. Pan R.Gavazzi

Uniwersytet Śląski Katowice, Poland We współpracy z

2 Rewolucja w Kosmologii przyspieszająca ekspansja Wszechświata CMBR BBN LSS Ωm = 0.27 ± 0.04 SNIa on high redshifts Ωb = Gravitational Lensing 2

3 Wyzwanie dla kosmologii początku XXI w? wyznaczyć równanie stanu dla ciemnej energii p X = wρ określić czy zmienia się w czasie w( z ) = w0 + wa Degeneracja parametrów w0 i wa Linder (astro-ph/ ) X z 1+ z zrekonstruować teorię tego fenomenu (np. potencjał pola skalarnego) 3

zmienia się w czasie w( z ) = w0 + wa Degeneracja parametrów w0 i wa

4 Wyzwanie dla kosmologii początku XXI w Degeneracja parametrów w0 i wa MB, B.Malec, A.Piórkowska Linder (astro-ph/ ) 4

5 Świece standardowe: Supernowe Ia Riess 1998, Perlmutter 1999, Wood-Vasey 2007, Kowalski 2008, Amanullah 2010 Distance Modulus ion ans p x e sjtihe n 7? s a i p sat z>1. k h e r o ia W? ry f tor His 1.7 histo z> d la Redshift (z) Błyski Gamma (GRBs) Schaffer 1996, Ghirlanda 2004, Amati 2006, Capozziello et al. 2011; Dainotti 2009 NS-NS lub BH-BH w obserwacjach fal grawitacyjnych (standardowe syreny) Schutz 1986, Finn 1993, Zhu 2001, M.B. 2001, 2003, 5 7

7 histo z> d la 47 46 45 44 43 42 41 40 39 0 1 2 3 4 5 6 Redshift (z) Błyski Gamma (GRBs) Schaffer 1996, Ghirlanda 2004, Amati

6 Standardowe linijki: Statystyczne standardowe linijki: *CMBR piki akustyczne Spergel et al. 2007, Komatsu et al. 2011, * BAO Eisenstein 2005 Indywidualne standardowe linijki: * zwarte radioźródła Kellermann 1993, Gurvitz 1994 * Fanaroff-Riley typ IIb Daly 1994, Daly et al. 2002, 2007 * Gromady galaktyk: X + SZ Test Alcocka-Paczyńskiego *Soczewki grawitacyjne nowa klasa standardowych linijek 6

2011, * BAO Eisenstein 2005 Indywidualne standardowe linijki: * zwarte radioźródła Kellermann

7 Soczewki grawitacyjne Dwa reżimy soczewkowania: Silne: Obrazy wielokrotne Opóźnienia czasowe między obrazami (metoda pomiaru H0) Weak: zniekształcenie obrazów promień Einsteina (wyznaczony przez masę!) - definuje charakterystyczną skalę kątową 4GM DLS θe = c 2 DL DS Soczewka 7 punktowa

Weak: zniekształcenie obrazów promień Einsteina (wyznaczony przez masę!

8 SIS najprostszy realistyczny 1D dyspersja prędkości model soczewki Promień Einsteina źródło Dwa obrazy po przeciwnych stronach soczewki Kąt pomiędzy kierunkami na soczewkę i na źródło Opóźnienie czasowe między obrazami w modelu SIS 8

przeciwnych stronach soczewki Kąt pomiędzy kierunkami na

9 Idea Dyspersja prędkości spektroskopia Stellar dynamics (spectroscopy) 2 θe Gravitational lensing σ v DLS = 4π c DS Astrometria z odległości kątowej obrazów Iloraz odległości zależy od modelu kosmologicznego 9

v DLS = 4π c DS Astrometria z odległości kątowej

10 After L. Koopmans : 10

11 After L. Koopmans : 11

12 12

13 Próbka n = 20 soczewek SLACS p= w ρ w(z) = w0 + wa z /(1+z) discrepancy 68% confidence region 95% confidence region 13

14 Pod-próbka n = 7 soczewek SLACS o ekstremalnych stosunkach odległości getting closer 68% confidence region 95% confidence region 14

15 Nowe możliwości silne soczewkowanie: gromady + galaktyki 10 gromad w roli soczewek H. Yu and Z.-H. Zhu 2011 Res. Astron. Astrophys. 11, galaktyk SLACS Bolton A.S. et al ApJ 682 : 964 Newton E.R. et al ApJ 734 :

Astrophys. 11, 776 + 70 galaktyk SLACS Bolton A.S. et al.

16 Model SIS 2 obrazy 16

17 Model SIS 2 obrazy Pod-próbka układów o 2 obrazach 36 soczewek SLACS 17

18 Uwzględnienie niepewności modelu SIS θ E = 4π σ 2 SIS 2 c Dls Ds E.O. Ofek, et al M.N.R.A.S. 343, 639 marginalizacja po fe Próbka: 2 obrazy 18

19 Chevalier-Polarski-Linder: obszary wiarygodności 19

20 Incremental Exploration of the Unknown Komplementarność testów? współliniowość parametrów (w0, wa ) w( z ) = w0 + wa Linder (astro-ph/ ) z 1+ z 20

21 SLACS BELLS Czułość jako funkcja zl (zakładamy zs = 2. zl ) parametery 21

22 Elipsy wiarygodności (metoda macierzy Fishera) 22

23 Perspektywy : opóźnienia czasowe między obrazami łączne uwzględnienie pozwoli na wyznaczanie odległości, nie ich ilorazu * rosnąca liczba silnych soczewek odkrywanych w przeglądach: CLASS, SLACS, SL2S, SQLS, COSMOS, CASSOWARY, BELLS * nowe projekty: Pan-STARRS1, LSST2, JDEM / IDECS3, SKA4 dostarczą olbrzymiej ilości nowych silnych soczewek na dużych katalogach soczewek metoda fotometryczna photo-z + relacje płaszczyzny fundamentalnej dla oszacowania σ0 23

24 Konkluzje: silne soczewki grawitacyjne o znanej centralnej dyspersji prędkości stanowią nową klasę standardowych linijek (promień Einsteina standaryzowany przez dynamikę gwiazd) ich zastosowania dostarczyły pierwszych udanych oszacowań na parametry modelu kosmologicznego z pewnością rozwiną się w technikę alternatywną do innych metod 24

Podobne dokumenty

Soczewki grawitacyjne narzędziem Kosmologii

Zjazd P.T.A. Kraków 14-18.09.2009 Sesja Kosmologiczna Soczewki grawitacyjne narzędziem Kosmologii Marek Biesiada Zakład Astrofizyki i Kosmologii Instytut Fizyki Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach Filary