Soczewki grawitacyjne narzędziem Kosmologii

Podobne dokumenty
Soczewki Grawitacyjne

Soczewki grawitacyjne w roli standardowych linijek

Soczewkowanie grawitacyjne

Dr Tomasz Płazak. CIEMNA ENERGIA DOMINUJĄCA WSZECHŚWIAT (Nagroda Nobla 2011)

Polecam - The Dark Universe by R. Kolb (Wykłady w CERN (2008))

Mikrosoczewkowanie grawitacyjne. Dr Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny Uniwersytet Wrocławski

10.V Polecam - The Dark Universe by R. Kolb (Wykłady w CERN (2008))

Ekspansja Wszechświata

Soczewkowanie 7. Propagacja światła w niejednorodnym Wszechświecie Słabe soczewkowanie

Spis treści. Przedmowa PRZESTRZEŃ I CZAS W FIZYCE NEWTONOWSKIEJ ORAZ SZCZEGÓLNEJ TEORII. 1 Grawitacja 3. 2 Geometria jako fizyka 14

Teoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

Podstawy astrofizyki i astronomii

Czy da się zastosować teorię względności do celów praktycznych?

Soczewkowanie grawitacyjne 1. Historia Ugięcie promieni świetlnych Opóźnienie sygnałów Deformacja obrazów Wzmocnienie strumienia energii

Czy niebarionowa ciemna materia. jest potrzebna? Sławomir Stachniewicz 1 XII 2009

Metody wyznaczania masy Drogi Mlecznej

Soczewkowanie grawitacyjne

Wszechświat: spis inwentarza. Typy obiektów Rozmieszczenie w przestrzeni Symetrie

W poszukiwaniu nowej Ziemi. Andrzej Udalski Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego

Ciemna materia w sferoidalnych galaktykach karłowatych. Ewa L. Łokas Centrum Astronomiczne PAN, Warszawa

[C [ Z.. 1 ]

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Ciemna Strona Wszechświata

Kosmologia. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IX. Prawo Hubbla

Wszechświat czastek elementarnych

Dział: 7. Światło i jego rola w przyrodzie.

Soczewkowanie grawitacyjne 6

Po co wymyślono ciemną materię i ciemną energię. Artykuł pobrano ze strony eioba.pl

Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia?

Odległość mierzy się zerami

Budowa Galaktyki. Materia rozproszona Rozkład przestrzenny materii Krzywa rotacji i ramiona spiralne

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Ciemna strona wszechświata

Uniwersytet Mikołaja Kopernika Toruń 6 XII 2013 W POSZUKIWANIU ŚLADÓW NASZYCH PRAPOCZĄTKÓW

Kosmologia. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład VIII. Prawo Hubbla

LX Olimpiada Astronomiczna 2016/2017 Zadania z zawodów III stopnia. S= L 4π r L

Historia Wszechświata w (dużym) skrócie. Agnieszka Pollo Instytut Problemów Jądrowych Warszawa Obserwatorium Astronomiczne UJ Kraków

Modele podwójnych soczewek grawitacyjnych

Galaktyka. Rysunek: Pas Drogi Mlecznej

Rozciągłe obiekty astronomiczne

Dane o kinematyce gwiazd

- Cząstka Higgsa - droga do teorii wszystkiego

3. Model Kosmosu A. Einsteina

Wykład 10 - Charakterystyka podstawowych systemów gwiazdowych: otoczenie Słońca, Galaktyka, gromady gwiazd, galaktyki, grupy i gromady galaktyk

Oddziaływanie podstawowe rodzaj oddziaływania występującego w przyrodzie i nie dającego sprowadzić się do innych oddziaływań.

OPIS MODUŁ KSZTAŁCENIA (SYLABUS)

OPIS MODUŁ KSZTAŁCENIA (SYLABUS)

Wpływ pól magnetycznych na rotację materii w galaktykach spiralnych. Joanna Jałocha-Bratek, IFJ PAN

Wczoraj, dziś i jutro Wszechświata. Michał Jaroszyński Obserwatorium Astronomiczne

GRAWITACJA I ELEMENTY ASTRONOMII

Ciemna materia i ciemna energia. Andrzej Oleś

SILNE I SŁABE SOCZEWKOWANIE GRAWITACYJNE W ZASTOSOWANIACH ASTROFIZYCZNYCH I KOSMOLOGICZNYCH. Zuzanna Kostrzewa-Rutkowska

Wczoraj, dziś i jutro Wszechświata. Tomasz Bulik

Ewolucja galaktyk. Agnieszka Pollo Instytut Problemów Jądrowych Warszawa Obserwatorium Astronomiczne UJ Kraków

Pytania do ćwiczeń na I-szej Pracowni Fizyki

NIEPRZEWIDYWALNY WSZECHŚWIAT

LVII Olimpiada Astronomiczna 2013/2014 Zadania zawodów III stopnia

Czarna dziura obszar czasoprzestrzeni, którego, z uwagi na wpływ grawitacji, nic, łącznie ze światłem, nie może opuścić.

Wstęp do astrofizyki I

Co ma wspólnego czarna dziura i woda w szklance?

Szczegółowe wymagania edukacyjne na poszczególne oceny śródroczne i roczne z przedmiotu: FIZYKA. Nauczyciel przedmiotu: Marzena Kozłowska

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

Kosmologia. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład X. Prawo Hubbla

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 1: Wahadło fizyczne. opis ruchu drgającego a w szczególności drgań wahadła fizycznego

ASTRONOMIA Klasa Ia Rok szkolny 2012/2013

Liceum dla Dorosłych semestr 1 FIZYKA MAŁGORZATA OLĘDZKA

1100-3Ind06 Astrofizyka

Ćwiczenie 42 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ. Wprowadzenie teoretyczne.

DYNAMIKA dr Mikolaj Szopa

Ciemna materia. Obserwacje, oszacowania

Co to jest promieniowanie grawitacyjne? Szymon Charzyński KMMF UW

Metody badania kosmosu


Ewolucja Wszechświata

Modele i teorie w kosmologii współczesnej przykładem efektywnego wyjaśniania w nauce

Elementy kosmologii. Rozszerzający się Wszechświat Wielki Wybuch (Big Bang) Nukleosynteza Promieniowanie mikrofalowe tła Ciemna Materia Leptogeneza

Optyka geometryczna MICHAŁ MARZANTOWICZ

PROJEKT KOSMOLOGIA PROJEKT KOSMOLOGIA. Aleksander Gendarz Mateusz Łukasik Paweł Stolorz

Od Einsteina i Hubble'a do promieniowania reliktowego

Ogólna Teoria Względności

Kosmografia. czyli rozkład obiektów w przestrzeni

SYLABUS/KARTA PRZEDMIOTU

ALMA. Atacama Large (sub)millimeter Array

Zastosowanie supernowych Ia w kosmologii

Jak w Toruniu zaobserwowano najbliższe zjawisko mikrosoczewkowania grawitacyjnego

Ogólna teoria względności - wykład dla przyszłych uczonych, r. Albert Einstein

Budowa i ewolucja gwiazd I. Skale czasowe Równania budowy wewnętrznej Modele Diagram H-R Ewolucja gwiazd

Ćwiczenia z mikroskopii optycznej

Galaktyki i Gwiazdozbiory

Wstęp do astrofizyki I

Budowa i ewolucja gwiazd I. Skale czasowe Równania budowy wewnętrznej Modele Diagram H-R Ewolucja gwiazd

Wielkoskalowa struktura Wszechświata 2007 Agnieszka Pollo

Czasoprzestrzenie sferycznie symetryczne: jednorodna Robertsona-Walkera i niejednorodna Lemaitre a-tolmana-bondiego

Ewolucja Wszechświata

JAK MATEMATYKA POZWALA OPISYWAĆ WSZECHŚWIAT. 1 Leszek Błaszkiewicz

Elementy kosmologii. D. Kiełczewska, wykład 15

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN

Sejsmologia gwiazd. Andrzej Pigulski Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego

Neutrina z supernowych. Elementy kosmologii

Najprostszą soczewkę stanowi powierzchnia sferyczna stanowiąca granicę dwóch ośr.: powietrza, o wsp. załamania n 1. sin θ 1. sin θ 2.

INAUGURACJA ROKU AKADEMICKIEGO 2006/2007 WYDZIAŁ MATEMATYCZNO FIZYCZNY UNIWERSYTETU SZCZECIŃSKIEGO

Transkrypt:

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 współczesnej kosmologii Nukleosynteza CMBR LSS Ωm = 0.29 ± 0.04 Soczewkowanie grawitacyjne SN Ia na dużych redshiftach Ωb = 0.042

Problem ciemnej materii we Wszechświecie Pionierzy Oort 1923 Zwicky 1925 Płaskie krzywe rotacji galaktyk emisja X gromad Soczewkowanie grawitacyjne przez gromady (gigantyczne łuki)

Soczewkowanie grawitacyjne jedno z podstawowych przewidywań OTW (Einstein 1916) ugięcie światła o 1.7 przy brzegu tarczy Słońca (zmierzone w 1919!) Eddington 1920 - idea wielokrotnych obrazów; Einstein 1935 kosmologiczny kontekst Zwicky 1937 (!) nowa historia - Refsdal 1964 pomiary H0 z soczewkowania Walsh, Carswell & Weynmann 1979 QSO-0957+561A,B Paczyński 1986 mikrosoczewkowanie Lynds & Petrosian 1986; Soucail, Fort, Mellier 1987 - olbrzymie łuki w gromadach galaktyk

Soczewkowanie grawitacyjne Formalizm promieni świetlnych Formalizm frontów falowych (zasada Fermata) Człon geometryczny gradient D Równanie soczewki: nieliniowe! efekt Shapiro

Efekt soczewkowania grawitacyjnego Dwa reżimy soczewkowania: Silne: wielokrotne obrazy różnice w czasie propagacji dla różnych obrazów metoda wyznaczania H0 mikrosoczewkowanie (w Galaktyce OGLE, MACHO,EROS w innych galaktykach - zmiennoś ) słabe: deformacja obrazów Promień Einsteina (wyznaczony przez masę!) - zadaje charakterystyczną skalę kątową zjawiska θe= 4GM DLS c 2 DL DS Soczewka punktowa

Kosmologiczne zastosowanie soczewek grawitacyjnych: wyznaczanie (rozkładu) masy na dużych skalach SDSS 0924+0219 na małych skalach

Zastosowanie soczewek grawitacyjnych do badania modelu kosmologicznego Wyznaczanie stałej Hubble a Wcześniej: statystyki silnego soczewkowania Jedne z pierwszych silnych sugestii na rzecz modelu ΛCDM

SNe Ia Ciemna energia - znaczenie komplementarnych testów CMB(WMAP) LSS Model CDM

4 klasy modeli kosmologicznych wyjaśniających przyspieszającą ekspansję Wszechświata Stała kosmologiczna Λ p =- Kwintesencja (dynamiczne) pole skalarne Gaz Czapłygina Parametryzacja Lindera-Polarskiego Modele wszechświatów branowych Inne idee: Efekt niejednorodności rozkładu materii (uśrednianie) Efekt nietrywialnej topologii Wszechświata

Idea Dynamika gwiazd (spektroskopia) Soczewkowanie grawitacyjne Dyspersja prędkości spektroskopia 2 θe σ v DLS = 4π c DS Z pomiarów pozycji kątowych obrazów 1 i 2 Określone przez model kosmologiczny

Biesiada 2006 Kwintesencja w < -0.67 Dynamiczne pole skalarne w(z) = w0 + w1 z w0 > -0.1 w1 < -1.2 Układ soczewkujący HST 14176+5226 w paśmie V zl=0.809 zs=3.4 E=1. 489 model soczewki SIE Gaz Czapłygina preferowane modele z A0 1 Tzn. równoważne CDM Wszechświaty branowe

Zalety : metoda nie zależy od wartości stałej Hubble a nie jest czuła na efekty ewolucyjne, efekty selekcji oraz na ekstynkcję Grant N N203 390034 Silne soczewki grawitacyjne w roli testu modeli ciemnej energii we Wszechświecie Marek Biesiada Aleksandra Piórkowska Beata Malec

Próbka soczewek Kompilacja z przeglądów SLACS oraz LSD Profil gęstości masy dla galaktyk wczesnych typów E/SO (z = 0.08 0.33) Model soczewki SIS (SIE) jest wiarygodny

Wyniki (wstępne) prezentowane na Cosmo09 CERN 5-11.09.2009 Modele z ewoluującym równaniem stanu preferowane Linder-Polarski

Który model jest najlepszy? Ten któremu największe wsparcie dają obserwacje. Selekcja modeli oparta na teorii informacji Punkt wyjścia: Informacja Kullback a Leibler a AIC (Kryterium Informacyjne Akaike) Także, BIC i metody Bayesowskie AIC = 2 log(l(ϑ y )) + 2 K

1. Różnice Akaike 2. Funkcja wiarygodności modelu i = AICi AICmin 3. Wagi Akaike w unormowane wiarygodności Modele z ewoluującym równaniem stanu Bayesowskie Kryterium Informacyjne Schwartza preferowane

Konkluzje : soczewki grawitacyjne stają się ważnym narzędziem kosmologii w kontekście: ciemnej materii badanie drobnoskalowej struktury ciemnej materii w galaktykach ciemnej energii alternatywne ograniczenia na efektywne kosmologiczne równanie stanu a może nawet dla fizyki fundamentalej