KALIBRACE METOD MĚŘENÍ VZDÁLENOSTÍ VE VESMÍRU



© Rostislav Bičan

Ostrava





1. ÚVOD



Měření vzdáleností galaxií a objektů ve vesmíru je jednou z nejdůležitějších a nejobtížnějších ůloh současné kosmologie. Také v této oblasti výzkumu došlo v posledních dvou desetiletích k posunu našich znalostí.

O tento posun se zasloužili, přes ignoraci mainstreamu, i tři čeští fyzikové Palmerová, Bičan, Zářický. Marie Palmerová odhalila chyby v současné kategorizaci hvězd podle svítivosti. Bohumil Zářický podal dvě řešení Einsteinovy rovnice gravitačního pole z roku 1915. O mém přínosu pro fyziku, teorii gravitace a kosmologii hovoří třicet šest mnou publikovaných originálních fyzikálních prací.

K měření vzdálenosti pro vzdálené galaxie a objekty používá současná kosmologie tři metody. Jsou to metoda kosmologického posuvu spekter KPS, metoda cefeid CEFE a metoda supernov SN1a. Metoda KPS nenavazuje na soustavu SI. Vzdálenost galaxie je zde měřena relativním červeným posuvem spekter z. Tím, že jsem v práci [ 1 ] stanovil současnou hodnotu expanzního poloměru hmotného vesmíru, otevřela se cesta k transformaci metody KPS do soustavy jednotek SI.

Galaxie M100 v souhvězdí Vlasů Bereniky je tím svatým grálem, který umožňuje kalibraci všech tří metod měření vzdáleností galaxií a objektů ve vesmíru. Jsou známa data o červeném posuvu spektra galaxie M100, o periodách jasnosti místních cefeid a o charakteristikách supernovy SN2006X, která byla objevena v této galaxii ještě před maximem své jasnosti, v únoru roku 2006.

To vše dává dobrý předpoklad, že budou správně stanovany hodnoty rozhodujících parametrů u jednotlivých metod tak, aby byla zajištěna návaznost a duplicita všech tří metod měření vzdáleností ve vesmíru.





2. BIČANOVA METODA KPS





Červený posuv čar spekter z je dán podílem vlnové délky λ spektrální čáry prvku v dopadajícím paprsku světla a vlnové délky λo spektrální čáry prvku získané v laboratorních podmínkách na Zemi.



.......................... z = (( λ / λo ) - 1 ) ….[ - ] ….....................................( 1 )



Pro vzdalující se galaxii je z > 1.



V práci [ 1 ] jsem objevil kosmologický zákon pro expanzní poloměr hmotného vesmíru:



.........................a = b(v)1/3 x T2/3 [ m ] …............................................( 2 )



kde b(v) je konstanta progrese hmotného vesmíru, T je stáří vesmíru.



Transformace metody červeného posuvu čar spekter do soustavy SI spočívá v tom, že

současné stáří vesmíru rozděléme na ( z(m) + 1 ) částí. Současnou maximální hodnotu

červeného posuvu čar z(m) =10,564 jsem odvodil v práci [ 2 ]. Tím získáme počáteční souřadnici

času To. Dosazením do rovnice ( 2 ) získáme počáteční vzdálenost metody Ro.



Počáteční souřadnice času:



........................To = T8 / ( z(m) + 1 ) [ s ] ….................................( 3 )



Počáteční vzdálenost metody:



.........................Ro = b(v)1/3 x To2/3 [ m ] …....................................( 4 )



Vzdálenost objektu R se pak určí takto:



........................R = Ro x ( z + 1 )2/3 [ m ] ..................................( 5 )





TAB 1 - Bičanova metoda KPS


Řádek 1 tabulky se vztahuje ke galaxii M100. Poslední řádek tabulky se vztahuje k současnému expanznímu poloměru hmotného vesmíru.

V řádku 1 jsme obdrželi vzdálenost galaxie M100 v hodnotě 123,8 Mpc. Tato vzdálenost galaxie M100 je normativní vzdáleností pro kalibraci ostatních dvou metod.









3. KALIBRACE METOD MĚŘENÍ VZDÁLENOSTÍ VE VESMÍRU



Kalibrace metody KPS byla provedena v předcházející kapitole. Vzdálenost objektů je zde vázaná na Bičanův expertní model hmotnéko vesmíru.

Metoda cefeid CEFE pro stanovení vzdálenosti galaxií a objektů využívá teoretickou hvězdnou velikost mt, Palmerové zákon o relativním zářivém výkonu cefeid a Pogsonovu rovnici pro výpočet vzdálenosti. Teoretická hvězdná velikost mt zahrnuje vizuální hvězdnou velikost m a chybu dm. Chyba dm zahrnuje vliv dosud nesprávného stanovení zářivého výkonu cefeid, vliv extinkce a subjektivní chyby. Z dat tabulky jsem odvodil empirický vzorec pro stanovení teoretické hvězdné velikosti. Iterační proměnnou v metodě CEFE je teoretická hvězdná velikost.

Metoda supernov SN1a zahrnuje navíc upřesnění hodnoty absolutní hvězdné velikosti M supernov SN1a jako standardní svíčky. Iterační proměnnou v této metodě je hodnota absolutní hvězdné velikosti.



TAB 2










Astronomické zákony Palmerové [ 3 ] přiřazují hvězdám nové hodnoty zářivého výkonu L. Mění se tím absolutní hvězdná velikost M a celá škála relativních hvězdných velikostí m je posunuta o více než dvě magnitudy k vyšším hodnotám teoretické hvězdné velikosti mt.

Všechny tři metody měření vzdálenosti galaxií a objektů ve vesmíru byly v této práci zrekonstruované, o řád zpřesněné a navzájem zkalibrované. Byla stanovena hodnota konstanty absolutní hvězdné velikosti pro metodu supernov SN1a v hodnotě M = - 18,72 magnitud.



Výpočet vzdálenosti hvězd metodou Palmerová – Bičan:

http://www.bicanr.sweb.cz/VZDmPB.html



Copyright © 2020 by Rostislav Bičan. All rights reserved.









Literatura:

[ 1 ] Bičan R.: Kosmologické modely a expandující hmotný vesmír, internet r. 2019

[ 2 ] Bičan R.: Bičanova kosmologie, internet r. 2013

[ 3 ] Palmerová M.: Astronomie Palmerové, internet r. 2015





konec *****