Первый российский мини-симпозиум «Научная программа миссии Миллиметрон» Космологические задачи в миллиметровом диапазоне С.В. Пилипенко АКЦ ФИАН. - презентация

1 Первый российский мини-симпозиум «Научная программа миссии Миллиметрон» Космологические задачи в миллиметровом диапазоне С.В. Пилипенко АКЦ ФИАН

2 1)Задачи, требующие высокого разрешения 1) Геометрические расстояния по мегамазерам. 2) Собственные движения. 3) Изменение угловых размеров источников. 2)Задачи, требующие высокой чувствительности 1) Эволюция галактик при z~1-2. Природа квазаров, SMG. 2) Инфракрасный фон. Спектр. Большие каталоги. БАО. 3) Вторичная ионизация при z~6-10. Быстрый рост ЧД. Первичные галактики. 4) Появление звезд и галактик при z~20. 5) Эффект ЗС: скопления галактик. 6) Далекие GRB и эволюция звездообразования.

3 Геометрические расстояния Мегамазеры 22ГГц в дисках вокруг СМЧД. Требуется высокоточная относительная астрометрия на протяжении нескольких лет. Для R~250 Мпк (z~0.06) точность ~0.1 мс. Наземный РСДБ-проект Megamaser Cosmology Project, Braatz+, Для z~1 точность ~10 мкс. КРСДБ. Braatz+, 2010

4 Собственные движения Brunthaler+, 2005 Галактики движутся с пекулярными скоростями ~500 км/с. Для расстояний в 50 Мпк это соответствует ~2 мкс/год. Возможно измерение собственных движений РСДБ-методами: М33, 0.7 Мпк

5 Галактики при z~1-2 SMG – субмиллиметровые галактики. 50% потока звезд переизлучает пыль. Модель: слияния галактик. Obscured AGN. ЧД малой массы ~10 6 M sun. Отношение M BH /M BULGE ниже, чем при z~0.

6 Инфракрасный фон неба = зодиакальный свет + Cosmic Infrared Background + Galactic cirrus Данные Planck Данные COBE/IRAS

7 Cosmic Infrared Background Максимум на 200 мкм Интенсивность ~ 1 МЯн/ср. (~ *(λ/D)^2) Состоит из неразрешенных источников, z>1. Амплитуда анизотропии ~10%.

8 CIB BAO Масштаб осцилляций ~1 градуса Нужен обзор как минимум 10х10 градусов. Главная проблема: Galactic Cirrus*. Масштаб флуктуаций 30'. COBE, IRAS data. Image by R. Jay GaBany *Cirrus – перистые облака

9 Потоки от далеких галактик λ=200мкм, z=9 Максимум на λ=200 – 1000 мкм Ограничения по CIB: ~100 μЯн для D=10м. Различные спектральные и статистические методы позволяют снизить ограничение до 1-10 μЯн. L submm / L sun Flux, μJyM BH (Eddington)

10 Поверхностная плотность гало MassNs (z=15), 1/arcmin^2Ns (z=6), 1/arcmin^ При λ=200 мкм, D=10м λ/D = 4'' Площадь диаграммы направленности 1/200 arcmin^2

11 Далекие GRB и звездообразование Около 10% GRB должны происходить при z>5. Возможна связь со звездами PopIII. Послесвечения яркие, 0.1 Ян Хозяйские галактики слабые: ~мкЯн (в субмм) Попытки детектирования хоз.галактик на HST, z>5, Tanvir+, 2012 Звездообразование из данных по LBG и GRB, Trenti+, GRB связаны с галактиками меньшей светимости, чем LBG.

12 Далекие GRB и звездообразование Теоретическая SED. Sari+, 1998 Субмм-послесвечения не подвержены поглощению. Они позволяют точнее определить мощность всплеска. Субмм-послесвечения на 2012 г. (de Ugarte Postigo+) ММ сможет зарегистрировать «темные всплески», без оптических послесвечений. ММ не подвержен погоде!

13 Эффект Зельдовича-Сюняева ΔT kSZ ~ 1 μK Наземные наблюдения ограничены атмосферой: f

14 Вторичная ионизация 100 Мпк При z~10-15 первые источники УФ производят вокруг себя ионизован- ные области. Их возможно будет наблюдать с помощью kSZ. Ожидаемые флуктуации: ΔT = – K (флуктуации потока 1-10 μJy для ММ). Размер облака ~ 10 Мпк, масштаб ~ arcmin. (Дорошкевич & Пилипенко, 2011) Mellema et al., 2006 Задача: ограничить разные сценарии вторичной ионизации. Выяснить основной источник УФ (звезды PopIII или ЧД).