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/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V11_3 / V11_368.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-07-08  |  21KB

  1. Return-path: <ota+space.mail-errors@andrew.cmu.edu>
  2. X-Andrew-Authenticated-as: 7997;andrew.cmu.edu;Ted Anderson
  3. Received: from beak.andrew.cmu.edu via trymail for +dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr11/tm2b/space/space.dl@andrew.cmu.edu (->+dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr11/tm2b/space/space.dl) (->ota+space.digests)
  4.           ID </afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/Mailbox/YaFEelK00VcJM:CU5v>;
  5.           Mon,  7 May 90 01:42:10 -0400 (EDT)
  6. Message-ID: <EaFEeGG00VcJ0-Ak41@andrew.cmu.edu>
  7. Reply-To: space+@Andrew.CMU.EDU
  8. From: space-request+@Andrew.CMU.EDU
  9. To: space+@Andrew.CMU.EDU
  10. Date: Mon,  7 May 90 01:41:39 -0400 (EDT)
  11. Subject: SPACE Digest V11 #368
  12.  
  13. SPACE Digest                                     Volume 11 : Issue 368
  14.  
  15. Today's Topics:
  16.                 Re: Our galaxy
  17.            Re: Voyager Confirms Relativity
  18.            Re: Voyager Confirms Relativity
  19.             Re: Re: Dyson spheres?
  20.       Re: Soviet VENERA Landers on the Surface of Venus.
  21.            Re: Voyager Confirms Relativity
  22.               Re: Fermi Paradox
  23.            Re: Voyager Confirms Relativity
  24. ----------------------------------------------------------------------
  25.  
  26. Date: 6 May 90 19:42:51 GMT
  27. From: philmtl!philabs!briar!rfc@uunet.uu.net  (Robert Casey)
  28. Subject: Re: Our galaxy
  29.  
  30. In article <17829@well.sf.ca.us> avery@well.sf.ca.us (Avery Ray Colter) writes:
  31. >
  32. >I kinda like "Milky Way".
  33.  
  34. I wonder if the Milky way was ever assigned a NGC number?  Like NGC1?  What is
  35. the numbering scheme behind the NGC numbers, anyway?  Based on position in the
  36. sky? or random?  If it is based on the position in the sky, I suppose the
  37. Milky Way's "position" is where its center is in the sky.
  38. ------------------------------------------------------------------------------
  39. "Don't try to live your life in one day"  Howard Jones
  40.  
  41. ------------------------------
  42.  
  43. Date: 6 May 90 20:42:58 GMT
  44. From: usc!cs.utexas.edu!news-server.csri.toronto.edu!qucdn!gilla@ucsd.edu  (Arnold G. Gill)
  45. Subject: Re: Voyager Confirms Relativity
  46.  
  47. In article <358@ssp17.idca.tds.philips.nl>, gordon@idca.tds.PHILIPS.nl (Gordon
  48. Booman) says:
  49. >
  50. >someone can illuminate me.
  51. >
  52. >Take a black hole.  Throw gas at it.  The gas falls in, heats up, at some
  53. >point fuses, emmitting tons of energy.  If this happens in a thin layer, the
  54. >radiation would have a nicely defined and highly red-shifted spectrum.  You
  55. >can make it as red-shifted as you like by letting the layer be at the
  56. >appropriate height above the event horizon.  OK?
  57. >
  58. >Quasars are just big black holes at normal galactic distances with thin fusing
  59. >layers.  Mystery solved. :-)  Oh allright, why fusing in a layer, etc. but
  60. >still, it's a **smaller** mystery now.  At least, closer :-)
  61. >
  62. >OK, why not?
  63.      Then why is a specific quasar always seen at the same value for z?  Why
  64. should the fusing layer be only found at a specific distance down the gravity
  65. well?  You end up with a lot more questions than you are answering.
  66. -------
  67.  -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-
  68. |  Arnold Gill                        |                                     |
  69. |  Queen's University at Kingston     |     If I hadn't wanted it heard,    |
  70. |  BITNET   : gilla@qucdn             |       I wouldn't have said it.      |
  71. |  X-400    : Arnold.Gill@QueensU.CA  |                                     |
  72. |  INTERNET : gilla@qucdn.queensu.ca  |                                     |
  73.  -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-
  74.  
  75. ------------------------------
  76.  
  77. Date: 6 May 90 14:15:30 GMT
  78. From: mcsun!hp4nl!philapd!ssp17!gordon@uunet.uu.net  (Gordon Booman)
  79. Subject: Re: Voyager Confirms Relativity
  80.  
  81. In article <3579@jato.Jpl.Nasa.Gov> baalke@mars.jpl.nasa.gov (Ron Baalke) writes:
  82. >VOYAGER CONFIRMS RELATIVITY
  83. >
  84. >When photons escape the gravity of a massive object, they lose energy and
  85. >their wavelengths increase correspondingly.  Such a gravitational redshift,
  86. >amounting to just one part in a billion or so, was measured by Timothy P.
  87. >Krisher and colleagues at NASA's Jet Propulsion Laboratory.  They used
  88. >tracking data from Voyager 1's flyby of Saturn in 1980.
  89. >... 
  90.  
  91. OK, this reminds me of something I've been wondering about for years.  Perhaps
  92. someone can illuminate me.
  93.  
  94. Take a black hole.  Throw gas at it.  The gas falls in, heats up, at some
  95. point fuses, emmitting tons of energy.  If this happens in a thin layer, the
  96. radiation would have a nicely defined and highly red-shifted spectrum.  You
  97. can make it as red-shifted as you like by letting the layer be at the
  98. appropriate height above the event horizon.  OK?
  99.  
  100. So why do we believe quasars are so far away?  They vary too fast to be as big
  101. as they seemingly must be - to be so bright as they seemingly must be - to be
  102. as red-shifted as they **are**.  There are quasars that seem to be connected to
  103. galaxies that are much closer (i.e., have much smaller red-shift).  Two reasons
  104. to believe that they're closer than they seem.  What evidence is there that
  105. quasars really are as far off as their red-shifts indicate?
  106.  
  107. Quasars are just big black holes at normal galactic distances with thin fusing
  108. layers.  Mystery solved. :-)  Oh allright, why fusing in a layer, etc. but
  109. still, it's a **smaller** mystery now.  At least, closer :-)
  110.  
  111. OK, why not?
  112. -- 
  113. Gordon Booman SSP/v2b25  Philips TDS Apeldoorn, The Netherlands  +31 55 433089
  114. domain: gordon@idca.tds.philips.nl             uucp:  ...!hp4nl!philapd!gordon
  115.  
  116. ------------------------------
  117.  
  118. Date: 5 May 90 21:40:06 GMT
  119. From: eru!luth!sunic!mcsun!ukc!tcdcs!swift.cs.tcd.ie!maths.tcd.ie!dbell@bloom-beacon.mit.edu  (Derek Bell)
  120. Subject: Re: Re: Dyson spheres?
  121.  
  122.  
  123.         Sorry if this has already been answered, but wouldn't the
  124. presence of planets disrupt the orbits of the bodies making up the "shell"
  125. of the sphere? (Or do you take them apart too?) What're the most serious
  126. theoretical problems?
  127. -- 
  128. Derek Bell
  129. dbell@maths.tcd.ie belld@vax1.tcd.ie dbell%maths.tcd.ie@cunyvm.cuny.edu
  130.  
  131. ------------------------------
  132.  
  133. Date: 5 May 90 19:04:39 GMT
  134. From: van-bc!oneb!iear!caer@ucbvax.Berkeley.EDU  (Charlie Figura)
  135. Subject: Re: Soviet VENERA Landers on the Surface of Venus.
  136.  
  137. In article <11039@shlump.nac.dec.com> klaes@renoir.dec.com writes:
  138. >        VEGA 2, in tandem with VEGA 1, delivered the first balloon-
  139. >    borne payloads into the thick Venusian atmosphere in June of 1985.
  140. >    The probes also deposited two landers on the surface, and then
  141. >    flew on for the first spacecraft encounters with Comet Halley in
  142. >    March of 1986.  VEGA is the combined names of VENERA and HALLEY
  143. >    (Halley in Russian is Gallei; there is no letter H in the Russian 
  144. >    alphabet).
  145. >        Incidentally, the VEGA 2 lander survived on Venus' surface
  146. >    for only 57 minutes. 
  147.  
  148.     Okay, my source is a bit screwey....
  149. Upon further analysis, I see that the atmospheric balloon
  150. returned data for 46 hours before succumbing to the heat/pressure/
  151. corrosion.  
  152.     The source (an astronomy textbook, blek) remarks that
  153. Venera 16 deposited the lander & balloon, then was renamed
  154. Vega 2, and continued to Halley's comet... It says the same
  155. for Venera 5 & Vega 1.
  156.  
  157.     
  158.     Still, it doesnt speak much for manned landers on Venus...
  159.  
  160.     (I'd rather forget my girlfriend's birthday....  :-(
  161.  
  162. ------------------------------------------------------------
  163. Charlie Figura    --  (cholly figura-Daemon) | "Can you sing?"
  164.  ------- caer@iear.arts.rpi.edu ---------  | "A little....
  165.  "So *WHAT* if I'm a physics major??!?!?"  | ..I can dance."
  166. ------------------------------------------------------------
  167.  
  168. ------------------------------
  169.  
  170. Date: 6 May 90 21:45:52 GMT
  171. From: uoft02.utoledo.edu!fax0112@tut.cis.ohio-state.edu
  172. Subject: Re: Voyager Confirms Relativity
  173.  
  174. In article <358@ssp17.idca.tds.philips.nl>, gordon@idca.tds.PHILIPS.nl (Gordon Booman) writes:
  175. > In article <3579@jato.Jpl.Nasa.Gov> baalke@mars.jpl.nasa.gov (Ron Baalke) writes:
  176. >>VOYAGER CONFIRMS RELATIVITY
  177. >>
  178. >>When photons escape the gravity of a massive object, they lose energy and
  179. >>their wavelengths increase correspondingly.  Such a gravitational redshift,
  180. >>amounting to just one part in a billion or so, was measured by Timothy P.
  181. >>Krisher and colleagues at NASA's Jet Propulsion Laboratory.  They used
  182. >>tracking data from Voyager 1's flyby of Saturn in 1980.
  183. >>... 
  184. > OK, this reminds me of something I've been wondering about for years.  Perhaps
  185. > someone can illuminate me.
  186. > Take a black hole.  Throw gas at it.  The gas falls in, heats up, at some
  187. > point fuses, emmitting tons of energy.  If this happens in a thin layer, the
  188. > radiation would have a nicely defined and highly red-shifted spectrum.  You
  189. > can make it as red-shifted as you like by letting the layer be at the
  190. > appropriate height above the event horizon.  OK?
  191. > So why do we believe quasars are so far away?  They vary too fast to be as big
  192. > as they seemingly must be - to be so bright as they seemingly must be - to be
  193. > as red-shifted as they **are**.  There are quasars that seem to be connected to
  194. > galaxies that are much closer (i.e., have much smaller red-shift).  Two reasons
  195. > to believe that they're closer than they seem.  What evidence is there that
  196. > quasars really are as far off as their red-shifts indicate?
  197. > Quasars are just big black holes at normal galactic distances with thin fusing
  198. > layers.  Mystery solved. :-)  Oh allright, why fusing in a layer, etc. but
  199. > still, it's a **smaller** mystery now.  At least, closer :-)
  200. > OK, why not?
  201. > -- 
  202. > Gordon Booman SSP/v2b25  Philips TDS Apeldoorn, The Netherlands  +31 55 433089
  203. > domain: gordon@idca.tds.philips.nl             uucp:  ...!hp4nl!philapd!gordon
  204.  
  205.  
  206. First of all the material in the accretion disk is not "fussing" since the
  207. temperatures never get great enough for nuclear reactions.  The spectra
  208. of black holes and quasars (including the whole E-M spectrum) can be modeled
  209. reasonabaly well with blackbody energy distributions.  In the case of
  210. quasars you need more than one BB which represent the temperature gradient
  211. in the disk.
  212.  
  213. As for confirming the "cosmoligical redshift" that is still a hot topic.
  214. I am not an expert on the subject.  If I remember there were some arguements
  215. awhile back showing that at most one can get a grav redshift of about 0.62
  216. while there are many quasars with z=1-3.  Plus there is other evidence like
  217. the lyman alpha forest.  This is produced by light being absorbed by diffuse
  218. clouds of gas between the quasar and the observer.  The absorption will
  219. give the redshift of the cloud which is usually very large but less than
  220. the quasar.  That cannot be explained with the grav redshift.  Gravitational
  221. lensing also indicates that the quasars are trully very distant.  I am
  222. sure there is more evidence.
  223.  
  224. Distances to some of the closer active galaxies have been determined reasonably
  225. well and they seem consistent with their redshifts.
  226.  
  227. I would rather see confirmation that black holes exist.  Recent work with
  228. quantum gravity suggest such critters may not even be possible (but there
  229. still could be superdense solutions).
  230.  
  231.  
  232.  
  233. Bob Dempsey
  234. Ritter Observatory
  235.  
  236. ------------------------------
  237.  
  238. Date: 6 May 90 05:50:24 GMT
  239. From: philmtl!philabs!briar!rfc@uunet.uu.net  (Robert Casey)
  240. Subject: Re: Fermi Paradox
  241.  
  242. In article <900505.01375390.003544@CMR.CP6> Dennis_Grant@CMR001.BITNET writes:
  243. >
  244. >     So now we have numbers (however imprecise) for Mrock and Mgas. If we
  245. >say that the Earth is an "average" rocky planet, and that the mass of the
  246.              ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  247. If you look at the sizes of all the rocky (and icy) planets and moons in the
  248. solar system, you'll notice that Earth is the largest.  So, the Earth is
  249. larger than 'average'.  If this means anything is another question.
  250.  
  251. ------------------------------
  252.  
  253. Date: 6 May 90 21:12:47 GMT
  254. From: pacific.mps.ohio-state.edu!ohstpy!pogge@tut.cis.ohio-state.edu
  255. Subject: Re: Voyager Confirms Relativity
  256.  
  257. In article <358@ssp17.idca.tds.philips.nl>, gordon@idca.tds.PHILIPS.nl (Gordon Booman) writes:
  258. > In article <3579@jato.Jpl.Nasa.Gov> baalke@mars.jpl.nasa.gov (Ron Baalke) writes:
  259. >>VOYAGER CONFIRMS RELATIVITY
  260. >>
  261. >> [deleted comments about confirmation of gravitational redshift predictions
  262. >>  of GR using Voyager 1 tracking data]
  263. > OK, this reminds me of something I've been wondering about for years.  Perhaps
  264. > someone can illuminate me.
  265.  
  266.   Hang on, let me get my flashlight  :-)
  267.  
  268. > Take a black hole.  Throw gas at it.  The gas falls in, heats up, at some
  269. > point fuses, emmitting tons of energy.  If this happens in a thin layer, the
  270. > radiation would have a nicely defined and highly red-shifted spectrum.  You
  271. > can make it as red-shifted as you like by letting the layer be at the
  272. > appropriate height above the event horizon.  OK?
  273.  
  274.   Not OK.  The gas doesn't emit because it is undergoing thermonuclear fusion.
  275. It emits because it is hot, but not quite *that* hot.  There have been models
  276. which suggests that low-level thermonuclear processing might go on in massive
  277. accretion disks around black holes (leading, among other things to Lithium
  278. production, for example the work described in the Ph.D. dissertation of Li
  279. Ping Jin at UChicago), but it contributes very little to the total energy
  280. output of such systems.  The principal energy source even in these models is
  281. still the release of gravitational energy as gas falls down the hole. 
  282.  
  283.   The principal emission we see comes from regions far cooler and of far lower
  284. density than required for thermonuclear reactions to occur.
  285.  
  286.   The emission-line spectrum we observe seems to arise from a rather large
  287. volume, a few tens of light days across at least, as shown by time variability
  288. studies.  In some well-observed objects, the central continuum source varies a
  289. great deal, often attended by variations in the broadest emission-lines (these
  290. lines are principally due to ionized Hydrogen) while relatively narrow lines
  291. (say, lines of doubly ionized Oxygen) do not vary at all on any observed
  292. timescale.  The narrow-line emitting regions must therefore be quite far away.
  293. In some of the nearest objects, this narrow-line emitting gas has been
  294. observed to extend as much as a few thousand parsecs, but most of the
  295. narrow-line emitting volume seems confined to the few hundred parsec scale.
  296. That the broad and narrow lines must arise from physically distinct regions is
  297. most convincingly shown by details of the emission-line spectrum which seem to
  298. require density stratification over about 5-7 orders of magnitude. 
  299.  
  300.    In addition, in the best studied objects, changes in the line-emitting
  301. regions are observed to *lag* behind changes in the central ionizing continuum
  302. source brightness by a few days or so.  The response delay is due to light
  303. travel time, as gas in the line-emitting regions should respond in a matter of
  304. seconds to changes in the amount of ionizing radiation hitting them.  This
  305. suggests in the highest density (broad) line-emitting regions, source sizes of
  306. order a few light days.  The data are not yet good enough to contrain the
  307. source geometry, but some models (like spherically symmetric shells) seem to
  308. be in deep trouble. 
  309.  
  310. > So why do we believe quasars are so far away?  They vary too fast to be as big
  311. > as they seemingly must be - to be so bright as they seemingly must be - to be
  312. > as red-shifted as they **are**.  There are quasars that seem to be connected
  313. > to
  314. > galaxies that are much closer (i.e., have much smaller red-shift).  Two 
  315. > reasons
  316. > to believe that they're closer than they seem.  What evidence is there that
  317. > quasars really are as far off as their red-shifts indicate?
  318. >
  319. > Quasars are just big black holes at normal galactic distances with thin fusing
  320. > layers.  Mystery solved. :-)  Oh allright, why fusing in a layer, etc. but
  321. > still, it's a **smaller** mystery now.  At least, closer :-)
  322.  
  323.   A very large body of evidence, Arp and Burbidge's "exceptions" not
  324. withstanding, exists which establishes the case that quasars and related
  325. phenomena are at cosmological distances.  A full summary would be a very long
  326. review article, so I'll just address one of your points. 
  327.  
  328. > OK, why not?
  329.  
  330. Gravitational redshift doesn't work - even if you have reasonably large
  331. emitting volumes (much less the thin emitting layer you suggest, which simply 
  332. isn't remotely consistent with the body of data on quasars).
  333.  
  334. It works like this (arguments are originally due to Maarten Schmidt):
  335.  
  336.    In the spectra of quasars we observe bright, broad emission-lines of
  337. Hydrogen and other elements.  At the telescope, we can measure a flux for the
  338. Hydrogen-Beta line (for example) from a given quasar at some unknown distance.
  339. The observed flux is, afterall, simply the number of H-beta photons - however
  340. redshifted - entering the our spectrograph.  This gives us our first
  341. "observable."  The second is the redshift we measures.  The quasar distance is 
  342. unknown.
  343.  
  344.    At the source, the intrinsic brightness of the H-beta emission-line region
  345. is determined by the temperature and density of the line-emitting gas, and on
  346. the total volume of the line-emitting region.  We can estimate the density and
  347. temperature of the line-emitting gas using reasonably well-understood
  348. diagnostics from the quasar spectrum.  The range of "derived" temperature and
  349. density is fairly small compared to other observed (or derived) properties of
  350. quasars, so in a sense, the H-beta emission-line flux we observe on earth
  351. depends to a good approximation on the volume of the emitting region and the
  352. distance to the quasar.  Thus, following Schmidt, we can write: 
  353.  
  354.       Flux(H-beta) ~ V/D^2
  355.  
  356. where V is the volume of the line emitting region, and D is the distance to
  357. the quasar.  Since Flux(H-beta) is an observable, for a given quasar, the
  358. quantity V/D^2 is a constant, INDEPENDENT OF THE REDSHIFT MECHANISM.
  359.  
  360.    The gravitational redshift from a massive object is (to lowest order)
  361. proportional to M/R, where M is the source mass, and R is distance of the
  362. emitting-line region from the source size.  Thus, to get large gravitatonal
  363. redshifts, you need either large masses or small emitting-region radii. Thus,
  364. for a given mass and observed redshift, if we assume that the redshift arises
  365. entirely due to a gravitational redshift, then we may estimate the size of the
  366. emitting volume, V.  The fact that the gravitational redshift scales like M/R
  367. tells us that larger gravitational redshifts require proportionally smaller
  368. emitting volumes.  It is easy to show that the required emitting-region volume
  369. is inversely proportional to the cube of the gravitational redshift for a
  370. given mass. 
  371.  
  372.    A smaller emitting volume implies that the intrinsic brightness of the
  373. H-beta line-emitting region is proportionally smaller.  Since the observed
  374. H-beta line-flux of the quasar is inversely proportional to the square of its
  375. distance, this means that the quasar must be that much closer to us.  For
  376. example, if you have to shrink the emitting volume by a factor of 2, you must
  377. move the quasar 4 times closer to get the same observed H-beta emission-line
  378. flux. 
  379.  
  380.    For example, Schmidt picked the quasar 3C48, with a redshift of 0.37.  If
  381. we assume 3C48 has a mass of 1 solar mass, and that the observed redshift is a
  382. pure gravitational redshift (no cosmology), then to produce the observed
  383. H-beta flux, 3C48 would be at a distance of about 10 km.  For masses of order
  384. 10^11 solar masses (about the mass of the Milky Way), the distance would be
  385. about 10 kpc (kiloparsecs), still within the effective confines of our own
  386. galaxy.  This is bad news, as the gravitational effects of such a massive 
  387. object right on top of the Milky Way would be extreme, and are yet unobserved.
  388. Note also, this was for just ONE quasar, there are thousands catalogued.
  389.  
  390.    We now know of quasars with redshifts as high as 4.7, which means even more
  391. trouble (you can easily work out from the arguments above that for a given
  392. quasar Mass and flux of H-beta, the inferred distance for a pure gravitational
  393. redshift is inversely proportional to the 3/2 power of the observed redshift).
  394.  
  395.    The bottom line is that having a purely (or even largely) gravitational
  396. redshift for quasars results in absurd consequences.  The "alternatives"
  397. required by the assertions by Arp and Burbidge (and collaborators) that the
  398. quasar redshift is non-cosmological depend not on invoking the gravitational
  399. redshift, but on some unspecified "new physics."  They have yet to propose a
  400. self-consistent model for the observed large redshifts that explains other
  401. observed properties of these objects.   Apparent bridges between low redshift
  402. galaxies and high-redshift quasars not withstanding (there are very few good
  403. examples), the non-cosmological redshift picture seems to be quickly loosing
  404. ground.
  405.  
  406. ------------------------------
  407.  
  408. End of SPACE Digest V11 #368
  409. *******************
  410.