ВсОА 2021, Сбор 3 · теория — Задача 9. Эффект Сюняева–Зельдовича

Q21S3T

Условие

Вследствие обратного эффекта Комптона — рассеяния реликтовых фотонов на горячих электронах межгалактического газа — наблюдаются локальные изменения спектрального профиля реликтового излучения, ассоциированные со скоплениями галактик (эффект Сюняева–Зельдовича). Спектральная форма такого эффекта описывается выражением

ΔIν=(kBT)3(hc)2⋅2yg(x),\Delta I_\nu = \frac{(k_B T)^3}{(hc)^2} \cdot 2yg(x),

где

g(x)=x4ex(ex−1)2[x(ex+1)ex−1−4],x≡hνkBT,g(x) = \frac{x^4 e^x}{(e^x-1)^2}\left[\frac{x(e^x+1)}{e^x-1}-4\right], \quad x \equiv \frac{h\nu}{k_B T},

TT — температура реликтового излучения, yy — параметр комптонизации, имеющий физический смысл оптической толщины на луче зрения. В результате наблюдается «переброс» спектральной энергии из одной области частот в другую. Вычислите граничную частоту этих областей при T=2.7T=2.7 К. На каких частотах описанный эффект наиболее заметен?

Решение

Внимание: Непълно решение

В архива няма официално решение на тази задача.

Оригинал в Архива: Q21S3T.pdf