Wielkoskalowe struktury Wszechświata

Kosmologia Opis obrazu Ilc 9yr moll4096.png. Model
Standardowy model kosmologii
Koncepcje
Wielki Wybuch
inflacja kosmiczna
najważniejsza nukleosynteza
Ciemna energia obserwowalna
ciemna materia
Wszechświat
Kosmologia obserwacyjna
Kosmologiczne tło rozproszone
Ekspansja Wszechświata
Wielkoskalowe struktury Wszechświata

W astrofizyce i kosmologii , termin dużych konstrukcji skali Wszechświata odnosi się do charakterystyki rozkładu materii i światła w obserwowalnym wszechświecie o bardzo dużych skal (zwykle rzędu miliarda od lat -Light ). Obserwacja redshifcie oraz identyfikacji miejsca przy różnych długościach fali z widma elektromagnetycznego (w szczególności linia na 21 centymetrów , co sprawia, że możliwe do wykrycia wodoru) zapewniał wiele informacji o zawartości, i postać struktur Universe . Organizacja tych struktur wydaje się przebiegać według hierarchicznego wzorca , przedstawiającego zarówno supergromady, jak i włókna . W jeszcze większej skali wydaje się, że istnieje obszar, w którym materia jest równomiernie rozłożona. Obszar ten został nazwany "Dopełnieniem bezmiaru" ("  Koniec wielkości  " w języku angielskim ).

Organizacja

Organizacja struktury prawdopodobnie zaczyna się na poziomie gwiezdnym , choć większość kosmologów rzadko bada astrofizykę w tej skali. Gwiazdy są zorganizowane w galaktyki , zebrane w gromady , a następnie w supergromady oddzielone ogromnymi pustkami . Przed 1989 r. powszechnie uważano, że zwirtualizowane gromady galaktyk są największymi strukturami, jakie mogą istnieć, i że są one mniej więcej równomiernie rozmieszczone we wszystkich kierunkach we Wszechświecie . Jednak dzięki obserwacji o przesunięciu ku czerwieni , Margaret Geller i John Huchra odkryta w 1989 roku „  Wielki Mur  ”, arkusz galaktyk ponad 500 milionów lat świetlnych długi i szeroki 200 milionów, ale gruby. Tylko 15 mln. Jeśli istnienie tej ściany umykało nam przez tak długi czas, to dlatego, że wymagało to lokalizacji galaktyk w trzech wymiarach. Polega ona na zestawieniu informacji o położeniu galaktyk z danymi uzyskanymi z pomiaru przesunięcia ku czerwieni, co umożliwia określenie odległości obiektu. W kwietniu 2003 roku odkryto nową dużą strukturę, Wielki Mur Sloan . Nie jest to jednak struktura sama w sobie, ponieważ obiekty nie są ze sobą powiązane grawitacyjnie, co wydaje się wynikać z pomiarów odległości. Jedną z największych pustych przestrzeni jest Pustka Koziorożca o szacowanej średnicy 230 milionów lat świetlnych. W sierpniu 2007 , potencjalny void został wykryty w konstelacji z Eridanus . Zbiegałoby się to z zimnym punktem odnotowanym przez WMAP , zimny region mikrofalowy jest wysoce nieprawdopodobny zgodnie z obecnymi modelami kosmologicznymi . Ten nadzorca mógł spowodować tę zimną plamę, ale do tego musiałby mieć zaskakująco dużą średnicę, rzędu miliarda lat świetlnych.

Nowsze badania pokazują, że Wszechświat jest zbiorem gigantycznych pustych przestrzeni w kształcie bąbelków, oddzielonych galaktycznymi arkuszami i włóknami , gdzie supergromady są tylko sporadycznie bardzo gęstymi węzłami. Sieć ta jest wyraźnie widoczna w badaniu 2dF Galaxy Redshift Survey .

Koniec bezmiaru

„Completing the immensity” („  End of Greatness  ” w języku angielskim ) to skala obserwacyjna około 300 milionów lat świetlnych , w której obraz chropowatości w dużych strukturach we Wszechświecie jest ujednolicony i izotropowy , jak mówi zasada kosmologiczna . W supergromady i włókna obserwowane w mniejszych mapach byłoby zatem przypadkowy, o ile rozkład materii we Wszechświecie jest widocznie jednorodny. Obserwacji Dopiero w 1990 roku przesunięto ku czerwieni , aby dokładnie zaobserwować tę skalę.

Obserwacje

Innym wskaźnikiem wielkoskalowej struktury jest las Lyman-α . Ta ostatnia to zbiór linii absorpcyjnych pojawiających się w liniach widmowych światła kwazarów , co interpretuje się jako wskaźnik istnienia ogromnych warstw gazu międzygalaktycznego (głównie wodoru ). Liście te wydają się być związane z formowaniem się nowych galaktyk .

Należy zachować ostrożność przy próbie opisu Wszechświata w takiej skali, ponieważ rzeczy nie zawsze są takie, na jakie wyglądają. Rzeczywiście, zjawiska takie jak soczewki grawitacyjne mogą wytwarzać rodzaje miraży, w których obiekty zajmują inne miejsce niż to, które faktycznie zajmują. Dzieje się tak, gdy duża ilość gęstej materii (jak galaktyki) zakrzywia otaczającą czasoprzestrzeń (jak przewidywała ogólna teoria względności ), która odchyla drogę promieni świetlnych od bardziej odległych obiektów. Potężna soczewka grawitacyjna może czasami powiększać odległe galaktyki, ułatwiając ich wykrycie, co może być bardzo przydatne. Z drugiej strony, ścinanie grawitacyjne , słabszy efekt obejmujący ogólnie Wszechświat, subtelnie zmienia nasz obraz dużych struktur.

Wielkoskalowy Wszechświat również wygląda inaczej, jeśli do pomiaru odległości wykorzystuje się tylko informacje o przesunięciu ku czerwieni . Na przykład galaktyki znajdujące się za gromadą zostaną przez nią przyciągnięte, ich światło ulegnie zatem lekkiemu przesunięciu w kierunku niebieskiego lub przesunięciu w kierunku czerwieni, jeśli znajdują się z przodu (w porównaniu do widma, które emitowałyby bez obecność tego klastra). Dlatego środowisko gromady będzie wyglądało na nieco bardziej zmiażdżone niż w świetle pomiarów odległości dzięki przesunięciu ku czerwieni. Odwrotny efekt występuje w samej gromadzie: galaktyki rzeczywiście mają mniej lub bardziej losowy ruch wokół gromady, a kiedy te ruchy zostaną zamienione na przesunięcia ku czerwieni, gromada będzie wyglądać na wydłużoną. Tworzy to obraz zwany palcem Boga  : iluzję długiego łańcucha galaktyk skierowanych na Ziemię .

Uwagi i referencje

Zobacz również

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne