Phương pháp phổ tia x xác định nhiệt độ và khối lượng của các thiên hà

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VÕ THỊ MỘNG NGHI PHƯƠNG PHÁP PHỔ TIA X XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VÀ KHỐI LƯỢNG CỦA CÁC THIÊN HÀ LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Nghệ An, 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VÕ THỊ MỘNG NGHI PHƯƠNG PHÁP PHỔ TIA X XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VÀ KHỐI LƯỢNG CỦA CÁC THIÊN HÀ Chuyên ngành: Quang học Mã số: 8440110 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Người hướng dẫn khoa học: TS TRỊNH NGỌC HOÀNG Nghệ An, 2018 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn tơi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Q thầy, giáo đào tạo giảng dạy lớp Quang học-K24, cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Vật lý Cơng nghệ, Phịng đào tạo sau đại học, Ban lãnh đạo Trường Đại học Vinh, Ban lãnh đạo Trường Đại học Kinh Tế Công Nghiệp Long An Những người ủng hộ giúp đỡ tơi nhiệt tình thời gian học tập làm luận văn Thầy giáo TS Trịnh Ngọc Hoàng người trực tiếp bảo, góp ý kiến để tơi hồn thành luận văn Tơi học tập thầy nhiều kinh nghiệm quý báu công tác nghiên cứu khoa học tiếp thu nhiều kiến thức công tác giảng dạy thông qua việc thầy hướng dẫn triển khai luận văn Cho tơi bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình bạn bè, người giúp đỡ vượt qua tất khó khăn sống để hồn thành khố học Xin chân thành cảm ơn ! Học viên Võ Thị Mộng Nghi MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU Chương PHỔ TIA X 11 1.1 Lịch sử phát tia X .11 1.2 Ống tia X chế tạo thành tia X 11 1.2.1 Cơ chế tạo thành tia X 11 1.2.2 Các ống tia X đại 13 1.3 Các tính chất tia X 15 1.4 Quang phổ tia X 17 1.5 Phương pháp phổ tia X đời sống 20 1.5.1 Chụp X quang ứng dụng điều trị tia X y học 20 1.5.2 Ứng dụng tia X công nghiệp chế tạo máy bảo quản thực phẩm 22 1.5.3 Phân tích mẫu quặng tia X 24 1.5.4 Trong an ninh – quốc phòng 25 Chương 2: PHƯƠNG PHÁP PHỔ TIA X XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VÀ KHỐI LƯỢNG CỦA CÁC THIÊN HÀ 29 2.1 Cơ chế phát tia X thiên hà .29 2.2 Xác định nhiệt độ thiên hà phương pháp phổ tia X 40 2.2.1 Nhiệt độ quang phổ trung bình 40 2.2.2 Xác định nhiệt độ mô 41 2.2.3 So sánh kết 44 2.3 Xác định khối lượng thiên hà phương pháp phổ tia X 49 2.3.1 Tổng khối lượng cụm thiên hà 49 2.3.2 Khối lượng khí tỷ lệ khối lượng khí .53 KẾT LUẬN CHUNG 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Nghĩa Tiếng Việt K Cathode Âm cực A Anode Dương cực ICM intracluster medium Môi trường bên cụm thiên hà CT scan Computed Tomography Scan Chụp cắt lớp Công nghệ tán xạ phản hồi tia X TXPHTX Bremsstrahlung Bức xạ hãm IDL Interactive Data Language Ngôn ngữ tương tác liệu (hoặc Ngôn ngữ lập trình) XMMNewton X-ray Multi-Mirror Mission Đài quan sát vũ trụ tia X DANH MỤC HÌNH VẼ Tên hình vẽ TT Trang 1.1 Wilhelm Konrad Roentgen (1845-1923) 11 1.2 Sơ đồ nguyên lý ống tia X 13 1.3 Ống tia X lượng cao 14 1.4 Ống tia X với Anode quay 15 1.5 Sơ đồ mức lượng obitan tương ứng với tia X phát 18 1.6 Phổ tia X kim loại Vonfram 20 1.7 Hình chụp hai bàn tay tia X 21 1.8 Động ô tô chụp tia X 23 1.9 Động 3,5 lít, V6 Ford 23 Sơ đồ ngun lý máy dị ComScan450 (a) Hình ảnh lính Hoa 1.10 Kỳ sử dụng máy dị kim loại để tìm vũ khí đạn dược Iraq (b) 27 1.11 Máy phát kim loại đặt sân bay Berlin-Schönefeld (Đức) để kiểm tra hành lý 28 2.1 Hình ảnh quang học cụm thiên hà Abell 2218 (Hình ảnh từ NASA) 31 2.2 Tia X phát từ cụm thiên hà 32 2.3 Cơ chế phát tia X xạ hãm (bremsstrahlung) 33 2.4 Phổ tia X với lượng 2,4 keV 37 2.5 Quá trình phát xạ liên tục photon từ trạng thái 1s 2s 1S0 Kr tương tự He 38 2.6 Tương quan nhiệt độ khí phát xạ phổ tia X đo vệ tinh HEAO 39 2.7 Các biểu đồ biểu thị nhiệt độ quang phổ trung bình Tspec thu từ quan sát vùng lượng khác q trình khớp mơ hình với phổ tia X 45 Các biểu đồ nhiệt độ quang phổ trung bình 𝑇𝑠𝑝𝑒𝑐 thu từ 2.8 quan sát khoảng lượng khác q trình khớp mơ hình với phổ tia X 46 2.9 Bản đồ Nhiệt độ cụm thiên hà 5726 trường nhìn kính thiên văn XMM-Newton 47 2.10 Bản đồ nhiệt độ cụm thiên hà 00010 trường nhìn kính thiên văn XMM-Newton 47 2.11 Bản đồ nhiệt độ cụm thiên hà 25174 trường nhìn kính thiên văn XMM-Newton 48 2.12 Bản đồ nhiệt độ cụm thiên hà 21926 trường nhìn kính thiên văn XMM-Newton 48 2.13 Tổng khối lượng cụm xét lát cắt lượng khác trình khớp phổ tia X 51 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Tên bảng Trang 1.1 Bước sóng tia X số vật liệu khác 12 2.1 Các thành phần cấu tạo nên cụm thiên hà 29 2.2 Nhiệt độ trung bình Tspec thu từ việc khớp mơ hình vào phổ tia X quan sát vùng lượng khác 42 2.3 2.4 2.5 2.6 Nhiệt độ trọng số phát xạ Tew nhiệt độ quang phổ tương tự Tsl nhận từ mô Kết tốt tính tổng khối lượng cụm 52 Nhiệt độ trọng số phát xạ Tew tổng khối lượng cụm 𝑀𝑠𝑖𝑚 thu từ mô sim Các giá trị khối lượng khí rút từ mô M gas , giá trị tính obs từ quan sát M gas , với sai số hai đại lượng Errorgas 43 54 55 Tỷ lệ khối lượng khí so với tổng khối lượng cụm thiên hà rút từ mô 2.7 f gassim , từ phân tích tia X, f gasobs 56 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong chương trình Vật Lí lớp 12, học sinh tiếp thu kiến thức nguồn phát tia X ống Rơnghen (Ống Cu-lit-giơ) phát Các nhà khoa học cịn phát cụm thiên hà, khí nóng xung quanh cụm thiên hà nguồn phát tia X mạnh Ta biết Trái Đất dễ dàng xác định khối lượng nhiệt độ vật Nhưng ngồi vũ trụ, ta đo trực tiếp nhiệt độ khối lượng thiên hà Bằng cách dùng liệu từ đài quan sát thiên văn tia X( chẳng hạn XMM- Newton), vận dụng phương pháp phổ tia X, chương trình IDL, phương pháp mơ ta xác định nhiệt độ thiên hà vũ trụ Trong phương pháp trên, dùng phương pháp phổ tia X cho kết nhanh chóng xác phương pháp khác Đồng thời dựa vào kết nhiệt độ cụm thiên hà, nhà khoa học xác định khối lượng thiên hà, khí nóng bao quanh cụm thiên hà Đó lí tơi chọn đề tài “Phương pháp phổ tia X xác định nhiệt độ khối lượng thiên hà” làm đề tài luận văn thạc sĩ Mục đích nghiên cứu Tìm hiểu chế phát tia X, phổ tia X, ứng dụng tia X đời sống xác định nhiệt độ khối lượng thiên hà phương pháp phổ tia X Đối tượng phạm vi nghiên cứu Luận văn tổng hợp đưa nhận định kết nghiên cứu phương pháp phổ tia X để xác định khối lượng nhiệt độ thiên hà Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu lịch sử phát tia X chế phát tia X phòng thí nghiệm - Tính chất tia X ứng dụng tia X đời sống - Quang phổ tia X chế phát tia X cụm thiên hà 10 - Tổng hợp đưa nhận định kết nghiên cứu phương pháp phổ tia X để xác định khối lượng nhiệt độ thiên hà Các phương pháp nghiên cứu - Phương pháp tổng hợp phân tích tài liệu lý thuyết thực nghiệm - Phương pháp chuyên gia - Phương pháp tra cứu, dịch thuật tài liệu có liên quan Những đóng góp đề tài - Tổng hợp, trình bày cách hệ thống chế phát tia X cụm thiên hà - Tổng hợp đưa nhận định kết nghiên cứu phương pháp phổ tia X để xác định khối lượng nhiệt độ thiên hà 46 Tew [12] Tương tự trên, biểu đồ so sánh nhiệt độ quang phổ trung bình Tspec với nhiệt độ quang phổ tương tự 𝑇𝑠𝑙 thể hình 2.8 Ta thấy cụm thiên hà 5726, 𝑇𝑠𝑙 khớp với 𝑇𝑠𝑝𝑒𝑐 tốt so với 𝑇𝑒𝑤 Hình 2.8: Các biểu đồ nhiệt độ quang phổ trung bình 𝑇𝑠𝑝𝑒𝑐 thu từ quan sát khoảng lượng khác q trình khớp mơ hình với phổ tia X (Các đường liền nét biểu diễn nhiệt độ quang phổ tương tự 𝑇𝑠𝑙 ; Các đường nét đứt biểu diễn sai số 𝑇𝑠𝑙 ).[12] Quan sát kết Tspec thu ứng với khoảng lượng khác thấy hai cụm thiên hà nhỏ 25174 21926 lặp lại Tew Tew tốt xét lượng ngưỡng 0.5 keV Đối với cụm thiên hà 00010, lượng ngưỡng 1.0 keV dường lựa chọn tốt Đối với cụm thiên hà lớn 5726 lượng ngưỡng 1.5 keV xấp xỉ Tew tốt Ở đây, khoảng lượng dường phụ thuộc vào khối lượng kèm theo khuynh hướng biến thiên nhỏ cụm thiên hà khối lượng lớn đòi hỏi lượng ngưỡng cao Tuy nhiên, khơng có hình ảnh xác định xuất từ 47 phân tích Một mẫu cụm thiên hà khối lượng lớn cần thiết để xác định phụ thuộc Để có liệu tổng hợp thuận lợi xem xét nhiệt độ cụm thiên hà, nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp mơ chương trình IDL (Interactive Data Language) để dựng nên đồ nhiệt độ Những đồ tạo xét phạm vi quan sát XMM-Newton hướng quan sát trực giao sử dụng quan để quan sát cụm thiên hà Hình 2.9: Bản đồ Nhiệt độ cụm thiên hà 5726 trường nhìn kính thiên văn XMM-Newton.[12] Hình 2.10: Bản đồ nhiệt độ cụm thiên hà 00010 trường nhìn kính thiên văn XMM-Newton [12] 48 Hình 2.11: Bản đồ nhiệt độ cụm thiên hà 25174 trường nhìn kính thiên văn XMM-Newton [12] Hình 2.12: Bản đồ nhiệt độ cụm thiên hà 21926 trường nhìn kính thiên văn XMM-Newton.[12] Các đồ nhiệt độ sử dụng để xác định điều kiện nhiệt độ cụm thiên hà nghiên cứu mối liên quan với nhiệt độ trung bình nhận từ trình khớp phổ Bản đồ nhiệt độ cụm thiên hà lớn 5726 biểu diễn hình 2.8 Chúng cho thấy điều kiện nhiệt độ không đồng mạnh Điều gây chênh lệch nhiệt độ trọng số phát xạ nhiệt độ quang phổ Khám phá trùng khớp với kết thu cơng trình [10], độ chênh lệch hai nhiệt độ phụ thuộc vào mức độ phức tạp việc trao đổi nhiệt cụm thiên hà Đối với cụm thiên hà 00010, biểu đồ nhiệt độ biểu thị loại khí lỗng Từ biểu đồ, thấy nhiệt độ trung bình qua quan sát tia X cao nhìn theo 49 hướng YZ, thấp nhìn theo hướng XZ tồn tinh vân bong bóng gần trung tâm Tính chất lặp lại số Tspec mà thu Cụm thiên hà 25174 có giá trị thấp nhìn theo hướng YZ Bản đồ nhiệt độ góc nhìn cho thấy khu vực ấm nhỏ so với hai góc nhìn khác Sự thiếu đối xứng nhiệt độ trung bình theo hướng YZ nhỏ Bản đồ nhiệt độ cụm thiên hà 21926 khơng có khác biệt q lớn ba góc nhìn Theo hướng XY, khu vực nóng nhỏ so với hướng khác Một lần nữa, điều góp phần giải thích Tspec thấp góc nhìn 2.3 Xác định khối lượng thiên hà phương pháp phổ tia X Mục trình bày khối lượng cụm tính tốn cách kết hợp kết từ phân tích phổ phân tích ảnh Ở đây, kết trình quan sát so sánh với giá trị ghi nhận trình mơ 2.3.1 Tổng khối lượng cụm thiên hà Thông qua so sánh kết quan sát với liệu từ mơ phỏng, kiểm tra khả áp dụng độ xác giả thuyết cân thủy tĩnh để rút khối lượng cụm Giả sử khối khí phát xạ tia X đối xứng cầu cân thủy tĩnh, tính tổng khối lượng cụm bên bán kính R Khối lượng khí phát tia X tổng khối lượng cụm cụm tính cách xét bán kính bên ngồi cụm R500, bán kính chứa mật độ trung bình cụm 500 lần mật độ tới hạn Vũ trụ.[12] M 500   k T R 500 d ln  gass d ln T (  ) G  mp d ln r d ln r (2.14) 50 Ở M500 tổng khối lượng cụm bán kính R500 r hình chiếu bán kính Trong quan sát thực tế, biết giá trị xác R500, phải suy từ mơ hình biến dạng mật độ hệ thức tỷ lệ cụm chẳng hạn độ sáng nhiệt độ [17] Ở khối khí xem plasma ion hóa hồn tồn, có trọng lượng phân tử trung bình   0,6 [22] Chúng ta giả sử môi trường bên cụm đẳng nhiệt Theo giả thiết này, khơng xét biến dạng nhiệt độ, phương trình (2.14) chuyển thành: M 500   k T R 500 d ln  gass ( ) G  mp d ln r Biến dạng mật độ khí ( d ln  gas d ln r (2.15) ), tính cách khớp mơ hình với biến dạng độ sáng bề mặt tia X   r 2  S (r )  1       Rc     3   (2.16) Từ tham số khớp tốt nhất, tính bán kính lõi Rc Những giá trị sử dụng để xác định biến dạng mật độ:   r 2   gas (r )  1       RC     3  (2.17) Để tính tổng khối lượng cụm cần có nhiệt độ Để làm điều này, sử dụng nhiệt độ trung bình thu từ trình khớp phổ Khối lượng xác định cách xét nhiệt độ thu cách khớp phổ tia X xét khoảng lượng khác Hình 2.12 biểu diễn kết cụm Ở biểu 51 diễn kết thu ứng với ba góc nhìn khác so sánh với khối lượng thực thu thông qua mô Hình 2.13: Tổng khối lượng cụm xét lát cắt lượng khác trình khớp phổ tia X (Đường liền nét biểu diễn khối lượng thực cụm thu qua mô Đường nét đứt biểu diễn khối lượng với sai số 10% Đối với cụm 5726, đường nét đứt có màu biểu diễn khối lượng sai số 20 [12] Kết thu ứng với góc nhìn khác cụm khơng giống tham số rút từ phân tích phổ tia X biến dạng độ sáng tia X ứng với góc nhìn khác khác 52 Bảng 2.4: Kết tốt tính tổng khối lượng cụm [23] Cụm thiên hà Sai số Trong bảng 2.4, kết thực với lát cắt lượng 1.5 keV cho cụm 5726; 0.5 keV cho cụm 00010 21926; 1.0 keV cho cụm 24174 Ước tính khối lượng tốt cho cụm 00010 Đối với cụm lớn 5726, khối lượng tính tốn nhỏ nhiều khối lượng thu trực tiếp từ mô Sự chênh lệch diện cấu trúc thiếu đối xứng không đồng nhiệt Nhiệt độ quan sát Tspec thấp đáng kể so với nhiệt độ trọng số phát xạ thu từ mô cụm này, dẫn đến tổng khối lượng thấp hơn, khối lượng tỷ lệ với nhiệt độ Bản đồ nhiệt độ cụm 5726 xuất từ mô cho thấy ICM có độ bất đồng nhiệt độ cao Giả thuyết đẳng nhiệt không thỏa mãn cụm cho thấy tổng khối lượng cụm phụ thuộc vào biên dạng nhiệt độ Đối với cụm 00010, kết thu kết tạo lại khối lượng cụm thực tốt Độ chênh lệch giá trị ứng với góc nhìn khác nhỏ độ chênh lệch cụm khác Có vẻ cụm đối xứng cầu khơng thể cấu trúc giống cụm 5726 Để biến dạng nhiệt độ cải thiện kết quả, giả sử cân thủy tĩnh bền vững hệ 53 Các cụm 25174 21926 có ước lượng khối lượng tốt hai ba góc nhìn Điều có liên quan trực tiếp đến nhiệt độ ghi nhận phân tích phổ Đối với hai cụm, sai số lớn khối lượng truyền sai số nhiệt độ từ phương trình (2.15), xét tính tốn, khối lượng tỷ lệ với nhiệt độ Xét biến dạng nhiệt độ cải thiện kết thiếu đối xứng không đồng nhiệt khí dường lý gây nên chênh lệch Những nguồn khác dẫn đến sai số khối lượng khớp mơ hình β đơn với biến dạng độ sáng bề mặt tia X Những phương pháp khác chẳng hạn dùng mơ hình β kép để khớp biến dạng quan sát cải thiện kết Về khoảng lượng trình khớp phổ, cho dù dường cụm lớn cần lát cắt lượng có giá trị cao để tạo lại khối lượng cụm thực tốt hơn, chưa có viễn cảnh cho thấy mối quan hệ lát cắt lượng với khối lượng cụm định nghĩa từ mẫu Bằng cách này, giá trị cắt phổ biến 1.0 keV xét trình phân tích 2.3.2 Khối lượng khí tỷ lệ khối lượng khí Để xác định khối lượng khí nóng phát xạ tia X, lấy tích phân biến dạng mật độ thể tích cụm với bán kính R500.[24] M gas    gas dV (2.18) Với biến dạng mật độ cho  gas  0 (1  ( r 23  ) ) RC Chúng ta có khối lượng khí bán kính R500 (2.19) 54 3 M gas    r 2  R500  40  r 1     dr   Rc     (2.20) Giá trị  Rc thu cách khớp mơ hình với biến dạng độ sáng bề mặt, 0 tính từ tham số chuẩn hóa thu cách khớp mơ hình với phổ tia X Khối lượng khí tính cho cụm thiên hà trình bày bảng 2.5 Bảng 2.5: Nhiệt độ trọng số phát xạ Tew tổng khối lượng cụm 𝑀𝑠𝑖𝑚 thu từ mơ (Các nhiệt độ trung bình Tspec thu cách khớp mơ hình với phổ tia X với lát cắt lượng keV, tổng khối lượng cụm tính tốn bên R500, với sai số mô quan sát, sai số khối lượng).[23] Cụm thiên hà Sai số Đối với cụm lớn 5726, kết khối lượng khí lặp lại giá trị rút từ mô tốt giá trị tổng khối lượng cụm Ngun nhân biến dạng nhiệt độ khơng cần thiết tính tốn khối lượng khí Khơng xét biến dạng nhiệt độ có tác động đến tổng khối lượng cụm không ảnh hưởng đến giá trị 55 khối lượng khí tính Nguồn gây sai số việc xác định khối lượng tham số chuẩn hóa q trình khớp phổ Tham số dùng q trình tính tốn mật độ khí Các giá trị khối lượng khí rút từ mơ giá trị tính từ quan sát với sai số thể bảng 2.6 sim Bảng 2.6: Các giá trị khối lượng khí rút từ mô M gas , giá trị tính từ obs quan sát M gas , với sai số hai đại lượng.[23] Cụm thiên hà Hướng Sai số Để có thêm thơng tin cụm thiên hà khảo sát, đồng thời khẳng định độ tin cậy kết mô quan sát, nhà nghiên cứu thương xác định tỷ lệ khối lượng khối khí phát xạ tia X so với tổng khối lượng cụm Tỷ lệ obs obs  M gas khối lượng khí, f gas /M500 , tính biểu diễn bảng 2.7 với sai số tương ứng thu từ phân tích sai số tiêu chuẩn 56 Bảng 2.7: Tỷ lệ khối lượng khí so với tổng khối lượng cụm thiên hà rút từ mô f gassim , từ phân tích tia X, f gasobs [12],[19],[24] Cụm thiên hà Hướng Từ bảng 2.7, ta thấy tỷ lệ khối lượng thu phù hợp với số liệu bảng 2.1 trình bày đầu chương [8] Như vậy, tham số rút từ nghiên cứu tia X cụm thiên hà dùng để tính tổng khối lượng cụm tương tự với khối lượng khí Với cách này, hi vọng độ chênh lệch tỷ lệ khối lượng khí nhỏ sai số tương tự truyền cho tổng khối lượng truyền cho khối lượng khí Ở đây, lần nữa, biến dạng nhiệt độ (được xét trình rút tổng khối lượng cụm) cải thiện độ khớp tỷ lệ khối lượng khí thu từ mơ từ trình quan sát thực nghiệm 57 KẾT LUẬN CHUNG Như vậy, qua hai chương trên, với đề tài luận văn “Phương pháp phổ tia X xác định nhiệt độ khối lượng thiên hà”, tiếp cận với kết nghiên cứu từ nhiều tác giả rút số kết luận sau đây: Thông qua liệu từ đài quan sát thiên văn tia X (chẳng hạn XMMNewton), vận dụng phương pháp phổ tia X, chương trình IDL, phương pháp mơ xác định nhiệt độ khối lượng cụm thiên hà Trong luận văn kết nhiệt độ khối lượng cụm thiên hà 5726, 00010, 25174 21926 xác định Trong trường hợp khơng cần độ xác cao giảm số lượng liệu cần xử lý, xem xét cụm thiên hà bán kính xác định Trong luận văn này, liệu khảo sát phạm vi bán kính R500 Đây bán kính bao mật độ cụm trung bình tương đương 500 lần mật độ tới hạn Từ quan sát tia X thực tế, xác định nhiệt độ trung bình cụm Các kết so sánh với nhiệt độ trọng số phát xạ nhiệt độ quang phổ thu từ mơ Qua ta thấy việc khớp mơ hình nhiệt độ với phổ tia X dẫn đến chênh lệch nhiệt độ trọng số phát xạ nhiệt độ trung bình quan sát lên đến 50% Đồng thời nhiệt độ quang phổ thấp cách có hệ thống so với nhiệt độ trọng số phát xạ chênh lệch hai nhiệt độ lớn cụm có độ bất đồng nhiệt độ cao Chúng thấy cụm lớn (trong số cụm khảo sat), Tew lớn Tspec, Tsl chênh lệch với Tspec Sự chênh lệch Tew Tsl phụ thuộc vào độ bất đồng nhiệt độ cụm tăng theo độ bất đồng Điều cho thấy cụm lớn có độ bất đồng nhiệt độ cao Đối với ba cụm lại, Tew Tsl phù hợp khoảng sai số 58 Tổng khối lượng cụm rút từ giả thiết cân thủy tĩnh tỷ lệ với nhiệt độ, theo cách này, sai số nhiệt độ chuyển thành sai số tổng khối lượng cụm Khối lượng khí cụm tính cách lấy tích phân biến dạng mật độ thể tích cụm Đối với cụm có khối lượng lớn, khối lượng khí rút từ quan sát tia X khối lượng khí mơ có độ phù hợp với cao tổng khối lượng quan sát Các biến dạng nhiệt độ có ảnh hưởng đáng kể đến tổng khối lượng cụm thiên hà hệ có tính khơng đồng nhiệt cao, trường hợp nhóm thiên hà 5726 Điều gây ảnh hưởng lớn đến giá trị nhiệt độ trung bình Sai số nhiệt độ tạo sai số tổng khối lượng cụm, nhiên, sai số thường không ảnh hưởng đến tỷ lệ khối lượng, sai số truyền cho tổng khối lượng truyền tương tự cho khối lượng khí 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Văn Thiện, 2011, Giáo trình Vật lý- Lý Sinh Y Học, Đại học Y Dược Thái Nguyên [2] Nguyễn Đình Triệu, (2006), Các phương pháp Vật lý ứng dụng Hóa học, NXB ĐHQG Hà Nội [3] Cổng thơng tin điện tử: https://en.wikipedia.org/wiki/X-ray#cite_note-66 [4] Cổng thông tin điện tử: [https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_cluster, truy cập lần cuối ngày 20/05/2018 [5] Cổng thông tin điện tử: https://www.symmetrymagazine.org/article/july2014/how-to-weigh-a-galaxy-cluster, truy cập lần cuối ngày 20/05/2018 [6] Cổng thông tin điện tử: http://astro1.panet.utoledo.edu/~ljc/ali.pdf, truy cập lần cuối ngày 20/05/2018 [7] Cổng thông tin điện tử: https://c2papcosmosim.uc.lrz.de/, cập nhật lần cuối ngày 20/06/2018 [8] Cổng thông tin điện tử: https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_cluster, truy cập lần cuối ngày 20/05/2018] [9] Cổng thông tin điện tử: Bahcall, N A., 1977b, Astrophys J Lett 217, L77.] [10] B Mathiesen & A Evrard ApJ, 546:100{116, 2001 [11] Craig L Sarazin (1986), X-ray emission from clusters of galaxies, Reviews of Modern Physics, Vol.58, No.1 [12] Desiree Della Monica Ferreira, X-Ray Mass and Temperature of Galaxy Clusters, Dark Cosmology Centre - Niels Bohr Institute University of Copenhagen, 2007 [13] G M Volt astro-ph/0510173, 2004 [14] H Kawahara et al arXiv:astro-ph/0611018, 2006 [15] Mushotzky, R F., 1984, Phys Scripta T7, 157 [16] Richard Mushotzky (1998), X-ray emission from clusters and groups of galaxies, Proc Natl Acad Sci USA, Vol 95, pp 72–77 60 [17] R Stanek et al ApJ, 648:956{968, 2006 [18] Keith Arnaud & Ben Dorman Xspec User Guide for version 11.3.x Nasa/GSFC, 2003 [19] E Rasia et al ApJ, 618:L1{L4, 2005 [20] T Nakano et al (2015), Determination of tungsten and molybdenum concentrations from an x-ray range spectrum in JET with the ITER-like wall configuration, Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, Vol.48, N.14 [21] P Mazzotta et al MNRAS, 354:10{24, 2004 [22] J H Croston A & A, 459:1007{1019, 2006 [23] S Ettori, A Donnarumma, E Pointecouteau, T.H Reiprich, S Giodini, L Lovisari, R.W Schmidt (2013), Mass Profiles of Galaxy Clusters from X-ray Analysis, Space Science Reviews, Volume 177, Issue 1–4, pp 119–154 [24] S Ettori et al A&A, 391:841{855, 2002 ... 2.2 X? ?c định nhiệt độ thiên hà phương pháp phổ tia X 40 2.2.1 Nhiệt độ quang phổ trung bình 40 2.2.2 X? ?c định nhiệt độ mô 41 2.2.3 So sánh kết 44 2.3 X? ?c định khối lượng. .. độ thiên hà vũ trụ Trong phương pháp trên, dùng phương pháp phổ tia X cho kết nhanh chóng x? ?c phương pháp khác Đồng thời dựa vào kết nhiệt độ cụm thiên hà, nhà khoa học x? ?c định khối lượng thiên. .. X, phổ tia X, ứng dụng tia X đời sống x? ?c định nhiệt độ khối lượng thiên hà phương pháp phổ tia X Đối tượng phạm vi nghiên cứu Luận văn tổng hợp đưa nhận định kết nghiên cứu phương pháp phổ tia