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

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.

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

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

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.

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

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

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

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)

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

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.

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!

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

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).