Bog Vakuuma
февраль 2018.
249

Почему материя во Вселенной распределена неравномерно?

Ответить
Ответить
Комментировать
3
Подписаться
4
1 ответ
Поделиться

Космологический Принцип:  В крупнейших космических масштабах Вселенная однородна и изотропна. Однородность означает, что во Вселенной нет предпочтительного местоположения. То есть, независимо от того, где вы находитесь во Вселенной, она будет выглядеть одинаково. Изотропия означает, что во Вселенной нет предпочтительного направления. То есть, независимо от того, в каком направлении вы смотрите, Вселенная будет выглядеть одинаково.  Хотя и принцип является лишь упрощающим предположением, он лежит в основе современной космологии.

Согласно последним моделям, материя во Вселенной не распределяется случайным образом. Распределение галактик, квазаров и межгалактического газа в пространстве структурно весьма схоже с мыльными пузырями — большими пустотами (войдами), окружёнными тонкими стенками из галактических кластеров, с суперкластерами галактик в местах пересечения пузырей.  На рисунке ниже показаны распределения галактических кластеров из обзора SDSS (Sloan Digital Sky Survey)

В центре изображения расположена Земля. Каждый светящийся пиксел — галактика. Расстояние от центра изображения указывает его расстояние от Земли, а угол (в часах) указывает на местоположение на небе. Видно, что Космологический принцип в малых масштабах (z < 0.15, расстояние менее 700 Мпк) не выполняется. 

Объяснение этого факта в том, что согласно моделям, первоначально небольшие неоднородности от квантовых флуктуаций в ранней Вселенной, с течением времени увеличивались в масштабах. Регионы с более высокой плотностью сжимались быстрее из-за гравитационной неустойчивости, что в конечном итоге привело к образованию крупномасштабной пенообразной структуры с пустотами (войдами) и галактическими нитями, наблюдаемыми сегодня. Пустоты, расположенные в средах с высокой плотностью, меньше пустот, расположенных в пространствах низкой плотности Вселенной. На рисунке внизу показан пример моделирования таких структур.

Когда же изучаются самые отдаленные объекты на гораздо больших расстояниях от Земли, структура Вселенной похоже сглаживается и становится более однородной и изотропной. Общая карта местоположений объектов Вселенной, обнаруженных радиотелескопами, показаны ниже

Видно, что в больших масштабах расстояний (z < 2), Вселенная представляется однородной и изотропной согласно Космологическому принципу. 

13
-1
Прокомментировать
Ответить