sabato 8 giugno 2019

BIGBANG, RADIAZIONE DI FONDO E MATERIA OSCURA


Lenti rifrazionali, lenti gravitazionali, parallassi negative e Materia oscura e Bigbang Abstract : il problema della rotazione anomala delle galassie (Materia Oscura) e della loro fuga (Bigbang) ha piu' di cento anni; il problema della Radiazione di Fondo dura da piu' di mezzo secolo; il problema delle numerosissime parallassi negative ( e molti altri limitrofi) abbiamo dovuto dimenticare da piu' di un quarto di secolo...eppure c'e' un filo logico che lega tutto questo: lo spazio e il tempo infiniti, l'effetto Raman, l'esistenza di stelle morte e....
Lente rifrazionale
La rifrazione e' un fenomeno ottico che provoca il cambiamento di direzione di un raggio luminoso quando attraversa un corpo con indice di rifrazione diverso. Quando il corpo deviante presenta un indice di rifrazione variabile in modo continuo (gradiente), il cambiamento di direzione si attua con una curva concava verso il maggiore indice *; un caso comune e' quello della Rifrazione atmosferica  ( vedi voce su Wikipedia ) che ci fa vedere il sole un po' prima all'alba e un po' dopo al tramonto, dove e' l'atmosfera a produrre il gradiente con la sua maggiore densita' verso il suolo rispetto all'alta atmosfera : quindi la terra e la sua atmosfera, in questo senso, sono una lente rifrazionale, come pure i corpi celesti .
  Il gradiente (lente) rifrazionale entra in discussioni scientifiche perche' provoca, nel complesso, un fenomeno concorrenziale e simile alle deviazioni (lenti) gravitazionali della luce; in quest'ultime la gravita' agisce direttamente sulla luce, mentre nelle lenti rifrazionali la gravita' determina la stratificazione gassosa la quale produce il cambiamento di direzione ; poiche' la deviazione rifrazionale e' maggiore per le frequenze piu' alte (verso il blu ; infatti e' uno dei motivi per cui l'alba e il tramonto sono rossi**), questo la distingue dalle deviazioni di luce gravitazionali che sono uguali per ogni frequenza secondo la nota formula di Einstein della deviazione luminosa = 4GM/bc^2 ***.
* Fisica sperimentale e applicata  di G. Castelfranchi Ed. Hoepli 1955 pag. 47
** Shaefer, Bradley and Liller 1990- Refraction near the horizon... Publication of the Astronomical Society of the Pacific 102 : 796-805 July 1990
*** Physics di M. Alonso e E. Finn  pag. 507  ed. Addison-Wesley 1995
Parallasse negativa 
La parallasse e' lo spostamento di un oggetto rispetto allo sfondo quando cambiamo il nostro punto di vista,  cioe' se ci spostiamo a destra, un oggetto visto si sposta un poco a sinistra dello sfondo secondo la sua distanza. L'angolo di spostamento puo' utilizzarsi per calcolare la distanza ( metodo della parallasse ) : per logica tali angoli possono essere, ancorche' piccolissimi, solo positivi nella direzione dello spostamento*. Nelle parallassi negative avviene che se ci spostiamo a destra, l'oggetto si sposta a destra rispetto allo sfondo eg cio' puo' accadere solo se si frappone alla vista una  deviazione ottica intermedia causata da una Lente gravitazionale o una Lente  rifrazionale .
  Fino al 1990 le parallassi astronomiche conosciute (tutte di stelle vicine), fatte col metodo interferometrico per misurare la distanza vera delle stelle, erano alcune centinaia e tutte positive ( solo 2-3 erano stranamente negative ); poi con  l'entrata in funzione del Hubble Space Thelescope sono stati disponibili nuovi e precisi dati: sul sito astronomico piu' noto  'CDS Strasbourg' nel catalogo  -VizieR-   I/239/tyc main    su oltre un milione di parallassi stellari circa il 43% sono negative ( tale percentuale e' elevatissima perche' una lente gravitazionale o refrazionale da' un effetto casualmente positivo o negativo ; nel 2008 circa la stessa percentuale fu confermata dalla missione GAIA su oltre un miliardo di sorgenti luminose  )** . Negli ultimi anni l'abbondanza anomala delle plx. neg. e l'evidenza delle lenti rifrazionali ha promosso discussioni*** sull'ipotesi di un loro collegamento con la Materia oscura.
* Physics di M. Alonso e E. Finn pag. 28  ed. Addison-Wesley 1995
** CDS Strasbourg   VizieR   Cat. I/345/gaia2 Analisi su stelle calde e lontane
*** Google group sci. relativity , Google group sci. astro
Analisi su parallassi negative di stelle distanti e calde
  Presentiao ora, dal gia' ricordato catalogo I/239 tyc main nel sito CDS Strasbourg, le relazioni fra gruppi di stelle con alta temperatura (quindi luce emessa con alta frequenza) e gruppi con bassa temperatura . Usiamo per indice di temperatura il valore B-V ( un valore basso o negativo significa alta temperatura ) ; per ogni gruppo calcoliamo la percentuale (%) di parallassi negative ; la logica dei corpi scuri devianti (stelle spente?) prevede che le stelle calde o lontane producano piu' facilmente parallassi negative ( le stelle rosse giganti hanno bassa temperatura ma sono lontane) ; un corpo deviante intermedio puo' dare, con casualita', un aumento della plx. pos. o una sua diminuizione che puo' determinare anche  valori negativi ;  i gruppi di stelle considerati sono composti da 200-2000 soggetti 
  stelle con  B-V <-0.4                      49% di plx. neg.      (molte stelle OBA calde)
  stelle con  B-V <-0.25     >-0.30       47% di plx. neg.
  stelle con  B-V <-0.010   >-0.018      42% di plx. neg.
  stelle con  B-V < 0.200    > 0.198      40% di plx. neg.
  stelle con  B-V < 0.500    > 0.498      41% di plx. neg.
  stelle con  B-V < 0.900    > 0.898      46% di plx. neg.  (molte stelle giganti rosse K M lontane)
  stelle con  B-V <1.90       > 1.85        44% di plx. neg.
  stelle con B-V  < 2.7        > 2.2          44% di plx. neg.
  stelle con B-V  > 2.7                          34% di plx. neg.
 Qualche conclusione
  Considerato che le vicine e piccole stelle nane non hanno quasi neg. plx. (CDS ; VizieR - cat. B/wd ) e assunto che le deviazioni sono fatte da lenti (microlenti secondo vari autori) gravitazionali o meglio lenti rifrazionali prodotte da corpi intermedi della dimensione media stellare, sembra poter concludere
  1) che da una certa distanza dalla terra (probabilmente oltre i 100 anni luce) la luce di molte stelle comincia ad essere deviata da lenti di molti corpi intermedi, deviazioni che diventano quasi generali oltre i 500 anni luce .
  2) che questa influenza puo' provocare indifferentemente un effetto positivo o negativo sulle parallassi essendo casuale .
  3) poiche' l'effetto dipende anche dalla temperatura della luce, cio' sembra escludere che si tratti di un effetto gravitazionale almeno nella formulazione einsteniana .
  4) l'effetto deviante falsa tutte le parallassi ( in modo pos. o neg., come pure il valore dei moti propri) oltre una certa distanza ed e' correggibile in parte con rilevamenti mensili invece che semestrali potendosi cosi' ricostruire una funzione d'angolo di parallasse.
  5) la presenza di cosi' tanti corpi devianti puo' giustificare la Materia oscura in tutti i suoi rilevamanti*, far presupporre una eta' della galassia molto oltre le stime del Bigbang** e le conseguenti incidenze su origini, Redshift e Radiazione di fondo*** ?.
* osservazioni personali sulla distanza efficace di un corpo oscuro deviante dalla direttrice terra-stella  (<1/1000.000 a.l.),   sul numero di plx. neg. per le stelle nane (con 3 plx neg. su 820 entro i 50 a.l.) e sulla frequenza di plx. neg. verso il centro di galassia ( circa 3 volte superiore che verso l'esterno) : tuttocio' porta a dedurre che il numero totale dei corpi neri intermedi  sia alcune volte il numero delle stelle visibili; un altro metodo di chiarimento potrebbe essere quello di trovare nelle immagini di galassie dei minuscoli 'anelli di Eintein' in corrispondenza appunto a queste stelle spente .. la caccia e' aperta !..qualche moderno Eddington cerchera' (e trovera?): tutte le stelle con plx neg possono avere un vicinissimo anello di Einstein con puntino nero di Materia oscura ( se dietro una lontana galassia)..; che dimensione potrebbero avere i corpi devianti ? quelle di una stella poiche' vengono gia' chiamate 'microlenti gravitazionali' in contapposizione alle 'lenti' che sono galassie devianti ..
** il considerare la Materia oscura come centinaia di miliardi di corpi stellari spenti porta a riguardare l'eta' dell'universo in modo largamente meno restrittivo dei 14 miliardi di anni decisi dal Bigbang..
*** le lenti rifrazionali in laboratorio mostrano grande capacita' a disperdere le differenti frequenze, ma cio' non impedisce, similmente ad altri casi, che la coerenza della luce stellare si unisca alla propria strutturazione (co-strutturazione); da cio' deriva una grande efficacia a produrre l'effetto Raman, che a cascata da' la Radiazione di fondo e i Redshift anomali e di regressione, proponendosi ( il Raman) a sostituire validamente la teoria del Bigbang. VELOCITA' RADIALI, PARALLASSI POS. E NEG., REDSHIFT, E.. BIGBANG La Velocita' Radiale (RV) dei corpi celesti e' la velocita' (di allontanamento o avvicinamento in Km/s) misurata sulla congiungente fra noi e loro, usando il sistema delle frequenze caratteristiche atomiche ; in questo senso anche il Redshift e' una Velocita' Radiale . La RadVel delle stelle vicine proviene essenzialmente dal loro 'moto proprio' benche' da tempo si sospetti che essa contenga anche una componente estranea legata alla loro temperatura e distanza (H. Arp), la quale componente nelle galassie lontane diventerebbe appunto il RedShift; nelle stelle 'nane' quest'ultimo aspetto sembra piu' chiaro a causa della loro elevata temperatura e gravita'(vedi III prospetto); come pure in una ricerca del 1985 (Astronomy&Astrophysics ..62 series..1985 oct. pp.23-37... ( in the LMC(LargeMagellanicCloud) the OBA stars have sistematic shift (Rad.Vel.) of +6 km.s and , if we consider the Hubble Constant at the LMC distance (158.000 y.l.) , this shift is coherent with the warmer stars !) e sembra confermare tutto questo anche il sito www.bbamateur.blogspot-dot-com .......---- Nel prospetto I , usando il Catalogo I/345/gaia2 nel sito CDS Strasbourg e ponendo le condizioni (!=) Plx,Temp.eff. e R.V. , riprendiamo l'argomento delle Parallassi Pos. e Neg. per mostrare sia che le Plx. Neg. sono legate alla temperatura della luce emessa dalle stelle stesse ( le Plx Neg sorgono oltre i 500-3000 a. l. di distanza..) e che le Plx. Positive lontane(Ext.reme, con valore di distanza sempre < 6/1000 di arc.sec.) sono prodotte specialmente da stelle fredde ; la Temp. Med.ia delle stelle di ogni proposta esplorazione e' in gradi K ( B-V e' +1=5.000K, +0.1=9.500K, 0=12.000K,-0.1=18.000K..circa) e divide aritmeticamente in due il gruppo come stelle Fredde(F) e Calde(C) ed e' riportata in quarta colonna ; le colonne centrali del prospetto sono per il rapporto(/)nelle Plx N.egative fra stelle C.alde/F.redde; dopo !! si da' il numero di stelle F.redde fra le 10 con Plx Neg minime(piu' vicine a zero); quindi il numero di stelle F.redde fra le 10 Plx Pos minime(piu' vicine a zero); la colonna ultima indica se la maggioranza di stelle del gruppo ha una V.elocita' R.adiale Neg o Pos; esploriamo regolarmente la totalita' del cielo con DE(declinazione, in prima colonna), RA(rigth ascention, seconda colonna) e Rag.gio in Mas(millesimi di arc sec, terza colonna). Quindi la successione totale si presenta !RA|DE|Rag.|Temp.Med.|PlxN.C/F|PlxN.Max!!10PlxN.mF|10PlxP.mF|RV?PoN ! 0 0 300' 5422K 9/7 C !! 5/10 10/10 N ! 4 0 300' 5054K 14/12 C !! 4/10 9/10 P ! 8 0 150' 5024K 6/9 C !! 5/10 10/10 P !12 0 400' 5408K 12/14 C !! 10/10 10/10 P !16 0 250' 4972K 6/9 C !! 5/10 10/10 N !20 0 150' 4613K 9/10 C !! 7/10 9/10 N ..... ! 0 45 150' 5022K 15/8 C !! 5/10 10/10 N ! 6 45 150' 4800K 15/8 C !! 5/10 10/10 N !12 45 450' 5486K 7/9 C !! 2/10 9/10 N !18 45 250 5099K 12/11 C !! 4/10 9/10 N .... ! 0-45 300' 5435K 12/6 C !! 6/10 10/10 P ! 6-45 300' 5359K 5/9 C !! 4/10 10/10 P !12-45 150' 4909K 15/12 C !! 3/10 10/10 P !18-45 60' 4491K 9/15 C !! 0/10 10/10 P ! 0 90 300' 5007K 9/8 F !! 5/10 10/10 N ! 0-90 300' 4964K 17/12 C !! 3/10 10/10 P N.B.: il Rapporto nelle Plx Neg fra le stelle C.alde e F.redde risulta un poco a favore delle prime come gia' rilevato ...; la colonna PlxNC/F rivela che le stelle calde fanno (cioe' producono) Plx Neg piu' che le stelle fredde, mentre le escursioni minime(piu' neg.) di Plx Neg sono fatte quasi sempre dalle stelle fredde; l'ultima colonna(RV?PoN) conferma che all'interno di una galassia l'effetto della temp. e della dist. sulle Vel.ocita' Rad.iali e' basso e rilevabile non facilmente...;le stelle normali hanno temperatura di luce da 3.000 a 30.000K ma nel prospetto le stelle proposte hanno quasi tutte da 4.000 a 6.000K e questa piccola differenza gia' influenza la produzione di Plx Neg ; il meccanismo della deviazione rifrazionale dovuta ai corpi intermedi produce un ugual numero di Plx Neg e Pos ma quest'ultime sono confuse nelle Plx Pos normali ... E' noto che la stella piu' vicina al sole e' Proxima Centauri con Plx Pos 768 mas(millesimi di arc.sec.) ; se chiediamo al Cat. Gaia quante Plx Pos ci sono maggiori (>) di 765 , la risposta e' un elenco di circa 60 sorgenti luminose comprendente la Prox. Cent. con valori massimi fino a 1800 ; se chiediamo invece quante Plx Neg ci sono minori (<) di -765, la risposta e' un elenco di circa 70 sorgenti luminose con valori minimi fino a -1800, con l'impressione di una dispersione di valori intorno a zero, operata dai corpi intermedi(stelle spente?).. (va aggiunto che fra queste 60 e 70 stelle, solo una ha una Mag. 8 (cioe' Prox. Centuri) mentre tutte le altre hanno valori ta 19 e 20 Mag.).. Puo' essere interessante riprendere il Cat. I/239 tyc main e domandare quante Plx Neg sono inferiori a -40 Mas e quante Plx Pos superiori a +40 Mas sono presenti per temperature maggiori di circa 26.000K ( cioe' B-V<-0.4), poi quante fra circa 18.000-20.000K (cioe' B-V=-0.25..-0.3) e fra circa 13.000-14.000K (cioe' B-V=-0.010..-0.018)..la risposta e' stata che le stelle con temp. piu' alta hanno il 34% di Plx Neg oltre il -40 Mas e il 35% delle Plx Pos oltre il +40 , quelle con temp. intermedia hanno Plx Neg per il 30.6% oltre il -40 e Plx Pos per il 30.3% oltre il +40 e infine quelle con temp. piu' bassa hanno prodotto Plx Neg per 8.3% oltre i -40 e Plx Pos per il 9.1% oltre il +40 ; concludendo la temperatura e la distanza producono o influenzano quasi regolarmente le Plx neg e Pos....-- Nei prospetti seguenti (II) si mostra in vari modi come le stelle calde 'producono' facilmente Rad. Vel. Pos. o un suo aumento (II A e II C) e che la maggiore distanza delle stelle aumenti questa influenza di positivita' nelle RadVel (II B) ; usiamo il Cat. V/137D e con le condizioni (!=) Plx,B-V e R.V. esploriamo il cielo in 6 direzioni Ord.inando per R.V. ; la prima colonna e' per RA (ascensione retta) , poi DE (declinazione) e Raggio di Esp.lorazione in arc.sec. ( molto grande per coprire buona parte del cielo); segue la percentuale(%) di stelle con Rad. Vel. Neg. ritrovata ponendo la condizione di B-V inferiore a zero (<0; cioe' Temp. >12.000 K) e quindi la percentuale di stelle ritrovate con Rad. Vel. Neg. mettendo la condizione di B-V maggiore di 1 (>1; Temp.<5.000 K che ha una bassa efficacia produttiva di RadVel=shift) ; II A RA | DE | Raggio Esp. | % RV Neg/B-V<0 | % RV Neg/B-V>1 0 0 4200' 40% 51% 6 0 4200' 14% 31% 12 0 4200 33% 49% 18 0 4200 57% 64% 0 90 4200 63% 70% 0 -90 4200 24% 44% N.B.: si conclude che l'alta temp. produce sempre molte RV Pos cioe' uno shift Si considerano ora tutte le stelle calde con B-V minore di 0.1 (<0.1) e Plx >8 (condizioni per usufruire dell'effetto Temp. e per evitare l'influenza delle giganti rosse ), si Ord.ina quindi per Plx e si considera l'intervallo di distanza Plx 8..9.97(stelle lontane 3-400a-l.) ; infine si Ord.ina per RV e si ricava la percentuale presente di RV Neg ; si ripete quanto sopra per ricavare le RV Neg con Plx>11.29(stelle vicine ) e si confrontano le due % ....- II B RA | DE| Raggio Espl.| S.telle L.ontane | % RVNeg/S.L. | S.telle V.icine| % RVNeg/S.V. 0 0 5400' Plx 8..9.97 42% Plx >11.29 45% 12 0 5400 Plx 8..9.54 43% Plx >11.23 51% NB : il Raggio Esplorativo (5400') copre mezzo cielo in RA =0 e DE=0 e l'altro mezzo cielo con RA=12 e DE=0 ; rileviamo che le Stelle Lontane hanno un Numero minore di Stelle con Vel. Rad. Neg cioe' hanno maggiori RV Pos e si puo' concludere che la maggiore distanza dona un aumento della RVPos e fa sembrare le stelle allontanarsi un po'(shift)... Si procede quindi ad Ord.inare per RV, nello stesso Cat.V/137D, la totalita' delle stelle (sempre con la condizione Plx >8 ) considerando degli intervalli di temperatura come avevamo fatto sopra per la distanza (B-V=0 circa 12.000K ; B-V=+0.1circa 9.500..) II C RA | DE | Raggio Espl. |S.telle C.alde | % RVNeg/S.C.|S.telle F.redde| % RVNeg/S.F. 0 0 5400' < -0.007 37% 0.019..0.1 42% 12 0 5400' < -0.01 39% 0.029..0.1 56% : quindi nell'intervallo di temp. B-V<+0.1 , fra le stelle piu' C.alde vi e' un numero minore di Stelle con Vel. Rad. Neg (o un numero maggiore di RV Pos) rispetto alle piu' F.redde dello stesso intervallo (B-V<+0.1): qualcosa fa sembrare che le stelle calde abbiano una VR piu' elevata e si allontanino un po'(redshift)...(come si vede, non e' facile mostrare questo fatto anche considerando che il sistema solare si muove in una direzione, cosa che puo' complicare le piccole evidenze).....-- Nel prospetto III facciamo qualche osservazione sulle stelle Nane dal Catalogo B/wd, anche se il loro numero e' troppo basso per avere indicazioni definitive ; selezioniamo (!=) quelle aventi contemporaneamente Plx (Distanza in sec of arc /year) , B-V (Temp.) e RV (Rad. Vel.) ed escludendone una decina con valori estremi, abbiamo 180 elementi ; le 34 rimaste piu' calde (con B-V <0 cioe' con Temp. >12.000 K) hanno una Vel. Rad. media di +43 km.s , quelle mediamente calde (B-V compreso fra 0..0.23 cioe' con Temp circa 10.000 K ) hanno una Vel Rad media di +33 km.s e le fredde rimanenti hanno una Vel Rad di +20 km.s . Si ammette che le stelle nane abbiamo una densita' elevatissima e questo influenzi in positivo il valore della Vel Rad e quindi la sua interpretazione ; cerchiamo di dividere la nostra selezione totale per distanza in due gruppi di 90 stelle e ricavarne comunque qualche indicazione : il gruppo di stelle vicine ha una media di Vel Rad km.s +26.4 e di Dist. 70 a.l.(Plx 0.2290..0.0400 sec/arc) mentre il gruppo delle lontane ha Vel. Rad. 32.4 e Dist. 440 a.l. (Plx 0.0395..0.0060 ; la media della distanza e' spostata a 7/8 per frequenza numerica di distribuzione) ; montando in un grafico questi 4 valori si puo' concludere che a distanza molto ravvicinata le nane hanno una Vel Rad media intorno ai +25 km.s(per gravita') e che quindi la differenza nel grafico e' da imputare ad altri fattori, comuni quasi certamente ai rilevamenti dei prospetti I e II, cioe' agli effetti della temperatura e distanza. Conclusioni.... Il problema della Materia Oscura ( o Massa Mancante) e' sorto quasi 100 anni fa quando si vide che le galassie giravano troppo veloci, se le stelle visibili fossero state la sola massa presente ; anche il mistero della fuga delle galassie (o dei RedShift crescenti con la maggiore distanza ) ha circa la stessa eta' ; il problema della radiazione di fondo (CBR) ha piu' di mezzo secolo , dopo il rilevamento della forte anomala emissione cosmica a 2.7 K ; con questi pensieri passa in seconda il problema delle galassie di taglio mancanti ( assenti per due terzi ! ) e non e' stata proposta l'assoluta mancanza di quasar vicini , le velocita' superluminari ...la deviazione rifrazionale e l'effetto Raman possono riunire tutte tutte queste osservazioni anomale..e dare una spiegazione-soluzione logica ai fenomeni e cataloghi ricordati. ..Schema (im)probabile di calcolo su Materia Oscura Sul catalogo B/wd del sito CDS Strasbourg , la luce di circa 1/100 delle stelle nane con parallasse e' deviato da un corpo intermedio perche' ha (=produce) una Plx Neg o Pos con poco 'senso'.. La distanza max. di queste 'nane' e' nel catalogo indicata in Plx ed e' circa 500 anni luce (a.l.) A 2000 a.l. si puo' ritenere che oltre la meta' delle 'nane' sia deviata da corpi intermedi ( stelle spente ?); poiche' le 'nane' sono distribuite casualmente, anche tutte le altre stelle saranno deviate similmente, salvo considerazioni sull'efficienza dell'alta temperatura nel fenomeno Un corpo deviante la luce, forse non puo' agire oltre la distanza di 30 sec. luce (10 milioni (M) di Km ) ? o molto di piu' , 1000 M di Km ? oppure oltre un anno luce ( 1M*10M di km ? Si puo' ammettere che esista un corpo deviante ogni anno luce , al cubo ? Si puo' ammettere che la nostra galassia ( una spirale di 70.000 a.l.) abbia il volume di un cubo di 30.000 a.l. ? cioe' 30.000 a. l. al cubo = 27.000 miliardi di anni luce cubi cioe' potrebbero contenere hun numero di corpi devianti molte volte superiore al numero di stelle visibili ...troppi?
Refraction, gravitational lensing, negative parallaxes and dark matter

Abstract

Here, we speculate on the causes of negative parallaxes of stars. We first summarize the concepts of refractional and gravitational lens, and we highlight the similarities between the two. We then analyze the relation between negative parallaxes and temperature of stars, and negative parallaxes and distance of stars. We observe that warmer and distanter stars show a larger number of negative parallaxes, with respect to colder and closer stars, respectively. Is refraction of light through a medium of astronomical bodies the cause of the observed stars parallaxes ? And moreover, could these astronomical bodies explain dark matter?

Refraction of a light wave and gravitational lensing

Refraction is an optical phenomenon. When a light wave passes from a medium to another one with a different refraction index, it will change its direction depending on the incident angle and the refraction indexes of the mediums. If the refraction index changes gradually, the deviation results in a curve, which will be curved in the direction of the increasing refraction index. An example of this is atmospheric refraction. The Sun light is deviated when passing through the atmosphere, due to the change in the density of air at different heights. As a result, we are able to see the Sun light already before sunrise and for a while longer after sunset. In this respect, we can think of the Earth like a refractional lens. The refractive index of a medium varies with the wavelength of light, and blue light will be deviated more than red light. That is why the sunset and sunrise are typically red. (Knight, 2017)

A gravitational lens acts similarly to a medium where the refraction index changes gradually. The light from a distant source is bended as it passes by astronomical bodies, due to the gravitational pull of these objects. In this respect, gravitational lensing and refraction are similar. They both cause deviation of light. However, it follows from Einstein’s formula   (Alonso & Finn, 1995), that gravitational lensing does not depend on the wavelength of light (deviation = 4GM / bc2).

Alonso M. & Finn E. Physics. Addison-Wesley ed., 1995, p.507.

Knight R. D. Physics for Scientists and Engineers. Pearson Education Limited, 2017.

The negative parallaxes

The parallax is the apparent change of an object’s position with respect to its background as the observer changes its line of sight. If the observer moves to the right, the object position will appear shifted to the left. The angle between the two lines of sight can be used to determine the object’s distance. This angle is positive in the direction of the object’s displacement (Alonso & Finn, 1995). For a negative parallax, the observer moves to the right, and the object position will appear shifted in the same direction, also to the right. Different reasons are speculated for this to happen (Lee, 1943, Sazhin et al., 2001, Smith et al., 2003). 

Distance dependence of the observed number of negative parallaxes

Until 1990, some hundreds of astronomical parallaxes were known, with the exception of 2 or 3, all positive. After that, thanks to the Hubble Space Telescope, a million of stellar parallaxes were measured, of which 43% are negative (data from the VizieR Catalog of the CDS Strasbourg I/239/tyc_main). The same percentage of negative parallaxes was recorded also later in 2008 by the mission GAIA, where a milliard of parallaxes was measured (data from the VizieR Catalog of the CDS Strasbourg I/345/gaia2). In general, the number of negative parallaxes increases when considering stars with distances of more than 500-1000 light-years. Interestingly, dwarf stars, which are very warm stars, show some negative parallaxes already at distances within 50 light-years (3 over a total of 820 (data from the VizieR Catalog of the CDS Strasbourg III/235B)). 

Temperature dependence of the observed number of negative parallaxes

There appears to be a temperature dependence in the observed number of negative parallaxes. The Table below shows the percentage of negative parallaxes of nine groups of 200-2000 stars each. The parallaxes are read from the Tycho Catalog at CDS Strasbourg (VizieR Catalog I/239/tyc_main). The stars are grouped based on their temperature, which is estimated using the B-V color index. The lower the B-V value, the higher the temperature, and therefore, the frequency of the emitted light of the stars. For each group of stars, the number of stars with a negative parallax was counted, and the percentage over the total number of stars in the group was calculated and listed in Table. The Figure shows the percentage of negative parallaxes as a function of the B-V color index of the group. Each group’s B-V is drawn in the Figure below at the center of the corresponding B-V interval considered in the Table. The Figure also shows the linear regression line through the nine points. The correlation coefficient is -0.5, suggesting a correlation between the number of negative parallaxes and the temperatures of the stars. The coldest the star, the smaller the number of negative parallaxes.

It can be noted from the Table and the Figure that group 6 has a rather high percentage of negative parallaxes, closer to the hottest stars in group 2. Group 6 includes the red giants, which are distant stars. This suggests that stars of approximately the same distance should be considered for a more significant analysis of the correlation between temperature and number of negative parallaxes. This data also shows that distance is an important factor in determining the number of negative parallaxes.






Groups
B-V
% of negative
parallaxes
1
B-V < -0.4
49 (stars group with OBA=warm stars)
2
-0.3 < B-V < -0.25
47
3
-0.018 < B-V < -0.010
42
4
0.198 < B-V < 0.200
40
5
0.498 < B-V < 0.500
41
6
0.898 < B-V < 0.900
46 (cold stars KM = distant red giants)
7
1.85 < B-V < 1.90
44
8
2.2 < B-V < 2.7
44
9
B-V > 2.7
34

 


Alonso M. & Finn E. Physics. Addison-Wesley ed., 1995, p.28.

Lee O. J. On a reason for the appearance of negative parallaxes in the determination of the distances of stars. Annals of the Dearborn Observatory, 1943, vol. 4, pp.1-4. http://adsabs.harvard.edu/full/1943AnDea...4....1L

Sazhin, M. V., Zharov, V. E., & Kalinina, T. A. Parallax distortion by the weak microlensing effect. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2001, vol. 323, pp. 952-964. http://articles.adsabs.harvard.edu//full/2001MNRAS.323..952S/0000954.000.html

Smith, M. C., Mao, S., & Paczyński, B. Acceleration and parallax effects in gravitational microlensing. Monthly Notice of the Royal Astronomical Society, 2003, vol. 339, pp. 925-936. http://adsabs.harvard.edu/full/2003MNRAS.339..925S

VizieR Catalog I/239/tyc_main. CDS Strasbourg.

VizieR Catalog I/345/gaia2. CDS Strasbourg.

VizieR Catalog III/235B. CDS Strasbourg.




Some conclusions and considerations

In the following some conclusions and considerations are presented, which support and follow from the possibility that deviation of stars’ parallaxes is the result of gravitational lensing (or microlensing) or of refractive lenses. 

1) The number of negative parallaxes increases with the distance of the stars from the observer (Earth). Negative parallaxes appear after about 100 light-years, and become more frequent after 500 light-years.
2) Negative parallaxes are due to deviation of the light by interposed bodies. This deviation affects parallaxes in both directions (negative and positive) and the values of ‘motus proper’. 
3) The number of negative parallaxes increases with the temperature of the star. This suggests that the deviation of light is dependent on the frequency of the emitting body. This conclusion would exclude gravitational lensing as the cause of the deviation, as this is not a function of the frequency (at least in its Einstenian formulation).
4) More frequent recording (monthly) of the parallaxes’ angles could help correcting for the  deviations of stellar parallaxes.
5) The deviation of parallaxes would require a very large number of astronomical bodies which act like lenses (gravitational or refractive). These lenses could consist of astronomical bodies of typical star sizes. The high number of light deviating bodies follows from the fact that the effective distance of a deviating body must be less than a million parts of a light-year. Given that one observes few negative parallaxes for the dwarf stars at a distance of less than 50 light-years, and that the occurrence of negative parallaxes towards the center of the galaxy is about three times larger than towards the outside, one concludes that the number of deviating bodies is possibly larger than the number of visible stars. Possibly one could try to find Einstein rings due to these dead stars, just near the stars with negative parallaxes when its are in front of a distant galaxy.
6) Following from point 5), could these astronomical deviating bodies (possibly dead stars) explain the Dark Matter? And, given this large number of dead stars, should one reconsider the age of the universe to be more than the estimated (from Big Bang) 14 milliards of years?
7) Taking a step even further, could one use these deviating astronomical bodies to support an alternative theory to the Big Bang theory? If we assume a large number of astronomical bodies which act like refractive lenses, one could propose that the red shift and the cosmic radiowave background, are the consequence of the Raman effect, which is effectively produced by refractive lenses.




















       BIGBANG, RADIAZIONE  DI  FONDO  E  MATERIA  OSCURA
 Premesse
   La luce cambia direzione quando attraversa un corpo con indice di rifrazione differente ; se il corpo ha un gradiente di indice rifrazionario, la luce fa una curva e cioe' devia verso il maggiore indice e disperdendosi di piu' secondo la  frequenza  ( foto 1 e  2 : un laser blu e rosso attraversano una vasca con sale(Na(OH), NaCl) non disciolto sul fondo facente un gradiente refrazionale; la luce blu incurva di piu' e si disperde facilmente).
  La luce delle stelle nasce come radiazione disordinata di corpo caldo ma nella propagazione diventa coerente sempre piu' (chain-in); la luce del sole dopo 8 minuti raggiunge la terra ed e' gia' parzialmente coerente e tale da consentire una discreta interferenza, che non e' possibile con i pointer-laser usati nell'esperimento precedente; la luce delle stelle in genere, anche se composta di varie frequenze, e' cosi' coerente da essere deviata ma non dispersa da prismi o cambi di indice di rifrazione a meno di destrutturarla con lenti o riflessioni molto aperte .
  La luce coerente ( come pure la bassa temperatura, la depressione e le particelle ) e' particolarmente adatta a produrre l'effetto Raman, cioe' quel fenomeno oggi chiamato anche 'scattering Raman' in cui si ritrovano dopo un assorbimento, oltre alle frequenze originali non assorbite, anche le frequenze Stokes e Antistokes;
come mostrano i video (termocamera, sensore terawave), l'assorbimento deve essere visto anche come emissione di onde a temperature ambientale del corpo-causa; nello spazio cosmico con temperatura di 2.7 K , l'assorbimento                                                                                           corrisponde ad emissione 
di onde-temp. 2.7 K uguali alla CBR ;                                                                                               quando si ha il Raman si ha sempre                                                                                                     anche un assorbimento e una                                               termocamera vd                                       conseguente emissione alla frequenza                                                                                                    di temperatura del materiale-causa per                                                                                             cui l'intero fenomeno potrebbe ridursi                                  sensore terawave vd                                   all'emissione della frequenza incidente , 
della frequenza di temperatura del 
corpo-causa e alla combinazione somma
e differenza, cioe' Stoke ed Antistoke 
(come nel combinarsi di due
frequenze nella tecnica radio; vedi exp. 
termocamera-con-schermo-coperto e 
sensore-terawave con protezione e senza).
   Il lettore che consideri insieme tutti i 
concetti sopraesposti potrebbe vedere 
delle soluzioni normali al mistero del
Bigbang, della Radiazione di Fondo e
della Materia Oscura (con altri importanti paradossi come la carenza di galassie con eccentricita' 1, le anomalie nella distribuizione dei quasar, le parallassi negative, le velocita' superluminari ...)                                                                                                                                       (( termocamera vd : lo schermo e' coperto con pastica nera e il laser blu e' assorbito producendo onde tera (a temp. ambiente)... the screen is covered by black plastic and the blue laser is adsorbed producing terawaves (at room temp.)...     sensore terawave vd : solo quando il laser produce le onde a bassa frequenza (terawaves), l'appareccchio suona!.. only when the laser produces the waves at low frequency (terawaves), the device sound! ))  
.. Molte evidenze possono contrastare con l'idea del BB ; ne ricordiamo alcune
  1) le Velocita' Radiali delle stelle nane ; queste stelle hanno la media delle loro Vel. Rad. molto positiva che puo' giustificarsi solo in parte con la loro elevata gravita', ma quelle piu' calde hanno medie ancora piu' elevate e quelle lontane ancor piu' facendo concludere che e' l'alta temperatura a provocare gran parte del RedShift (VEL.RAD.)
  2) le anomalie dei quasar sono duplici : vicino i quasar sono quasi inesistenti mentre aumentano con un tasso del 50% rispetto al volume di spazio medio ; un'altra anomalia riguarda che i qasar lontani hanno un abbassamento della frequenza facendo direttamente sospettare che la luce si 'stanchi' nel viaggio ma conduca con se' anche le righe atomiche come l'effetto Raman con luce coerente fa sospettare 
  3) la distribuizione delle galassie e' anomala in grado minore che i quasar ma puo' evidenziarsi con medie di grandi numeri e le dimensioni delle galassie che sono date con abbondanza e precisione ; la temperatura puo' riferirsi tasso di nuova formazione stellare .
  4) in Astronomy and Astropphysics Supplier 1985 Oct. , p.23 un articolo fa notare che una misurazione sulle stelle della Grande Nube Magellano (LMC) evidenziava un'anomalia di + 6 km/s  per le OBA sulle altre cioe' le stelle calde mostrano un RedShift maggiore in accordo con l'opinione che la temperatura provochi il RS di 25 km/s per milione di anni/luce ..
  5) e' augurabile che si usino i dati numerosi delle galassie per stabilire una dipendenza di funzione fra la temperatura e il RS , la quale cosa rimarrebe prova da demolire ! 

Lenti rifrazionali, lenti gravitazionali, parallassi negative e Materia oscura
Lente rifrazionale
La rifrazione e' un fenomeno ottico che provoca il cambiamento di direzione di un raggio luminoso quando attraversa un corpo con indice di rifrazione diverso. Quando il corpo deviante presenta un indice di rifrazione variabile in modo continuo (gradiente), il cambiamento di direzione si attua con una curva concava verso il maggiore indice *; un caso comune e' quello della Rifrazione atmosferica  ( vedi voce ) che ci fa vedere il sole un po' prima all'alba e un po' dopo al tramonto, dove e' l'atmosfera a produrre il gradiente con la sua maggiore densita' verso il suolo rispetto all'alta atmosfera : quindi la terra e la sua atmosfera, in questo senso, sono una lente rifrazionale, come pure i corpi celesti .
  Il gradiente (lente) rifrazionale entra in discussioni scientifiche perche' provoca, nel complesso, un fenomeno concorrenziale e simile alle deviazioni (lenti) gravitazionali della luce; in quest'ultime la gravita' agisce direttamente sulla luce, mentre nelle lenti rifrazionali la gravita' determina la stratificazione gassosa la quale produce il cambiamento di direzione ; poiche' la deviazione rifrazionale e' maggiore per le frequenze piu' alte (verso il blu ; infatti e' uno dei motivi per cui l'alba e il tramonto sono rossi**), questo la distingue dalle deviazioni di luce gravitazionali che sono uguali per ogni frequenza secondo la nota formula di Einstein della deviazione luminosa = 4GM/bc^2 ***.
* Fisica sperimentale e applicata  di G. Castelfranchi Ed. Hoepli 1955 pag. 47
** Shaefer, Bradley and Liller 1990- Refraction near the horizon... Publication of the Astronomical Society of the Pacific 102 : 796-805 July 1990
*** Physics di M. Alonso e E. Finn  pag. 507  ed. Addison-Wesley 1995
Parallasse negativa 
La parallasse e' lo spostamento di un oggetto rispetto allo sfondo quando cambiamo il nostro punto di vista,  cioe' se ci spostiamo a destra, un oggetto visto si sposta un poco a sinistra dello sfondo secondo la sua distanza. L'angolo di spostamento puo' utilizzarsi per calcolare la distanza ( metodo della parallasse ) : per logica tali angoli possono essere, ancorche' piccolissimi, solo positivi nella direzione dello spostamento*. Nelle parallassi negative avviene che se ci spostiamo a destra, l'oggetto si sposta a destra rispetto allo sfondo eg cio' puo' accadere solo se si frappone alla vista una  deviazione ottica intermedia causata da una Lente gravitazionale o una Lente  rifrazionale .
  Fino al 1990 le parallassi astronomiche conosciute (tutte di stelle vicine), fatte col metodo interferometrico per misurare la distanza vera delle stelle, erano alcune centinaia e tutte positive ( solo 2-3 erano stranamente negative ); poi con  l'entrata in funzione del Hubble Space Thelescope sono stati disponibili nuovi e precisi dati: sul sito astronomico piu' noto  'CDS Strasbourg' nel catalogo  -VizieR-   I/239/tyc main    su oltre un milione di parallassi stellari circa il 43% sono negative ( tale percentuale e' elevatissima perche' una lente gravitazionale o refrazionale da' un effetto casualmente positivo o negativo ; nel 2008 circa la stessa percentuale fu confermata dalla missione GAIA su oltre un miliardo di sorgenti luminose  )** . Negli ultimi anni l'abbondanza anomala delle plx. neg. e l'evidenza delle lenti rifrazionali ha promosso discussioni*** sull'ipotesi di un loro collegamento con la Materia oscura.
* Physics di M. Alonso e E. Finn pag. 28  ed. Addison-Wesley 1995
** CDS Strasbourg   VizieR   Cat. I/345/gaia2 Analisi su stelle calde e lontane
*** Google group sci. relativity , Google group sci. astro
Analisi su parallassi negative di stelle distanti e calde
  Presentiao ora, dal gia' ricordato catalogo I/239 tyc main nel sito CDS Strasbourg, le relazioni fra gruppi di stelle con alta temperatura (quindi luce emessa con alta frequenza) e gruppi con bassa temperatura . Usiamo per indice di temperatura il valore B-V ( un valore basso o negativo significa alta temperatura ) ; per ogni gruppo calcoliamo la percentuale (%) di parallassi negative ; la logica dei corpi scuri devianti (stelle spente?) prevede che le stelle calde o lontane producano piu' facilmente parallassi negative ( le stelle rosse giganti hanno bassa temperatura ma sono lontane) ; un corpo deviante intermedio puo' dare, con casualita', un aumento della plx. pos. o una sua diminuizione che puo' determinare anche  valori negativi ;  i gruppi di stelle considerati sono composti da 200-2000 soggetti 
  stelle con  B-V <-0.4                      49% di plx. neg.      (molte stelle OBA)
  stelle con  B-V <-0.25     >-0.30       47% di plx. neg.
  stelle con  B-V <-0.010   >-0.018      42% di plx. neg.
  stelle con  B-V < 0.200    > 0.198      40% di plx. neg.
  stelle con  B-V < 0.500    > 0.498      41% di plx. neg.
  stelle con  B-V < 0.900    > 0.898      46% di plx. neg.  (molte stelle giganti rosse K M)
  stelle con  B-V <1.90       > 1.85        44% di plx. neg.
  stelle con B-V  < 2.7        > 2.2          44% di plx. neg.
  stelle con B-V  > 2.7                          34% di plx. neg.
 Qualche conclusione
  Considerato che le vicine e piccole stelle nane non hanno quasi neg. plx. (CDS ; VizieR - cat. B/wd ) e assunto che le deviazioni sono fatte da lenti gravitazionali o meglio rifrazionali prodotte da corpi intermedi, sembra poter concludere
  1) che da una certa distanza dalla terra (probabilmente oltre i 100 anni luce) la luce di molte stelle comincia ad essere deviata da lenti di molti corpi intermedi, deviazioni che diventano quasi generali oltre i 500 anni luce .
  2) che questa influenza puo' provocare indifferentemente un effetto positivo o negativo sulle parallassi essendo casuale .
  3) poiche' l'effetto dipende anche dalla temperatura della luce, cio' sembra escludere che si tratti di un effetto gravitazionale almeno nella formulazione einsteniana .
  4) l'effetto deviante falsa tutte le parallassi ( in modo pos. o neg., come pure il valore dei moti propri) oltre una certa distanza ed e' correggibile in parte con piu' rilevamenti potendosi ricostruire una funzione d'angolo .
  5) la presenza di cosi' tanti corpi devianti puo' giustificare la Materia oscura in tutti i suoi rilevamanti*, far presupporre una eta' della galassia molto oltre le stime del Bigbang** e le conseguenti incidenze su origini, Redshift e Radiazione di fondo*** ?.
* considerazioni sulla distanza efficace di un corpo nero deviante dalla direttrice terra-stella  (<1/1000.000 a.l.)  e sul numero di plx. neg. per vari tipi stellari e per distanza (: le stelle nane-le stelle piu' calde-, a 50 a.l. hanno qualche plx neg che diventerebbero circa il 20% a 200 a.l. mentre le altre a 500-1000 a. l. , portano a dedurre che il numero dei corpi neri intermedi puo' essere da 5 a 50 MLD a 15.000 a. l. e il totale alcune volte il numero delle stelle visibili..
** il considerare la Materia oscura come centinaia di MLD di corpi stellari spenti porta a riguardare l'eta' dell'universo in modo largamente meno restrittivo dei 14 MD di anni decisi dal Bigbang..
*** le lenti rifrazionali in laboratorio mostrano grande capacita' a disperdere le differenti frequenze, ma cio' non accade con le osservazioni sulle parallassi e cio' riconferma, similmente ad altri casi, che la coerenza della luce stellare si unisce alla propria strutturazione (costrutturazione); da cio' deriva una grande efficacia a produrre l'effetto Raman, che a cascata da' la Radiazione di fondo e i Redshift anomali e di regressione proponendosi ( il Raman) a sostituire validamente la teoria del Bigbang.

 


BigBang, Dark Matter and Cosmic Background Radiation
   
  The light changes direction crossing a body with different rephrational
index ; if the body has a  gradient of rephrational index, the light curves
deviating to the higther index and disperding higthly if the frequence is higth ( foto 1 and 2: a blu and red laser cross a basin with unsoluted salt (NaCl) at bottom making a rephrational gradient; the blu light curves easierly and dispersed) ; the stars ligth is starting like an unordered radiation of black body but in propagation it becomes more and more coherent (chain-in) ; the sun'light after 8 minutes arrives into the earth and it is partially coherent so it can produce enough good interference , which is impossible to obtain with the laser pointer used in the precedent experiment : the stars light generally , also if composed of various frequencies , is so much coherent that you can deviated - but not dispersed - by a prisma or by changes of rephrational index ( you have before to destructure it with lens or reflexions very open ) .
  The coherent light ( but also low temperature , depression and particles ) are particulary fit to produce the Raman effect ( a phenomena called today also 'scattering Raman ) where you can find after absortion , togheter the original frequencies not adsorbed , also the Stokes and antiStokes frequencies ; like the videos '' termocamera'' and ''terawave'' are showing , the adsorption has to be seen also like the emission of waves at room-temperature of the causing object ; in the cosmic space with temperature at 2.7 K , the adsorption produces an emission of waves at 2.7 K temperature like the CBR ; when you have the Raman effect , you get always an adsorption and a consequent emission at room-temp. of the causing body : the whole phenomena is the emission of four frequencies ( hitting, adsorption, Stoke, antiStoke) like in the radio.tecnic when you put togheter two frequencies .
  The reader who can consider all togheter the overexposed concepts could sea normal solutions in the mistery of Bigbang , Dark Matter and Cosmic Background Radiation (with other important paradoxes like the scarcity of galaxies with eccentricity 1, the anomalies in quasars distribuition, the negative parallaxes , the superluminar velocities...)

                www.bbamateur.blogspot.com   


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