Vid (astronomie)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Distribuția materiei într-o secțiune cubică a Universului . Filamentele albastre reprezintă materia (în principal materia întunecată), iar regiunile spațiului gol reprezintă golurile cosmice.

Prin vid se înțelege o structură pe scară largă a Universului constituită substanțial de un spațiu enorm, lipsit de materie , de densitate extrem de mică comparativ cu ceea ce se observă în Univers (mai puțin de 1/10 din densitatea medie). Într-un vid, puține galaxii izolate sau nori de gaz sunt detectabili. Descoperirea golurilor în 1978 se datorează studiilor lui Stephen Gregory și Laird A. Thompson de la Observatorul Kitt Peak [1] .

Golurile sunt delimitate de filamente , structuri mari în care grupuri, grupuri și supergrupuri de galaxii converg ierarhic, ținute împreună de materia întunecată . Golurile au o dimensiune cuprinsă între 11 și 150 Mpc, iar golurile deosebit de mari, caracterizate prin absența superclorurilor bogate, sunt definite supervuoti. Mai mult, golurile situate în zone cu densitate mare ale Universului sunt mai mici decât cele situate în zone cu densitate mică [2] .

Se crede că golurile s-au format din oscilații acustice barionice după Big Bang , prăbușiri de masă datorate imploziilor de materie barionică comprimată. Începând cu anizotropiile mici inițiale, datorate fluctuațiilor cuantice din Universul timpuriu, aceste anizotropii au crescut enorm în timp. Regiunile cu densitate mai mare s-au prăbușit mai rapid sub acțiunea gravitației, rezultând, la scară largă, o structură similară cu spuma sau comparabilă cu o rețea cosmică de goluri și filamente de galaxii pe care le observăm astăzi.

Golurile par să arate o corelație cu temperatura radiației cosmice de fond cu microunde (CMB), datorită efectului Sachs-Wolfe . Ca o consecință a schimbării gravitaționale spre roșu , regiunile mai reci apar în corelație cu golurile, în timp ce regiunile mai calde sunt corelate cu filamentele. Deoarece efectul Sachs-Wolfe are sens numai dacă Universul este dominat de radiații sau energie întunecată, existența golurilor poate reprezenta dovezi fizice semnificative pentru existența energiei întunecate [3] .

Istorie

Structură pe scară largă a Universului, unde se remarcă prezența „super-golurilor”

Studiul golurilor cosmice a început la mijlocul anilor 1970, mână în mână cu creșterea studiilor de schimbare a roșu , care în 1978 au condus separat două grupuri de astrofizicieni să descrie prezența supergrupurilor și golurilor în distribuția galaxiilor într-o regiune spațială mare, și grupurile Abell [4] [5] . În consecință, studiul redshift-ului a provocat o adevărată revoluție în câmpul astronomic, permițând adăugarea celei de-a treia dimensiuni în pregătirea hărților Universului, prin calcularea redshift-ului fiecărei galaxii [6] .

Cronologia studiilor de vid

  • 1961 - Sunt descrise structuri la scară largă, clustere de ordinul doi , un tip specific de supercluster [7] .
  • 1978 - Primele lucrări despre goluri sunt publicate în contextul studiilor asupra grupurilor Chioma / A1367 [4] [8]
  • 1981 - în regiunea Boote se descoperă un vid mare cu un diametru de aproape 50 h -1 Mpc, recalculat ulterior în aproximativ 34 h -1 Mpc [9] [10] .
  • 1983 - Simulările pe computer devin destul de sofisticate în furnizarea de rezultate fiabile privind creșterea și evoluția structurilor și distribuția galaxiilor pe scară largă [11] [12] .
  • 1985 - Colecție de informații detaliate despre supercluster și golul regiunii Perseus-Pești [13] .
  • 1989 - Centre for Astrophysics Redshift Survey dezvăluie că golurile mari, cu filamentele subțiri și pereții care le înconjoară, domină structura pe scară largă a Universului [14] .
  • 1991 - Ancheta Red Camp Shift Las Campanas confirmă abundența golurilor în structura pe scară largă a Universului [15] .
  • 1995 - Comparațiile observațiilor galaxiilor, selectate optic, indică faptul că aceleași goluri sunt identificate independent de eșantionul selectat [16] .
  • 2001 - Finalizarea sondajului de două grade Field Galaxy Redshift, care adaugă un număr mare de goluri la baza de date a golurilor cunoscute [17] .
  • 2009 - Datele din ultimul SDSS ( Sloan Digital Sky Survey ), combinate cu observațiile anterioare la scară largă ale Universului, oferă o imagine mai completă și mai detaliată a structurii golurilor cosmice [18] [19] .

Descriere

Structură pe scară largă

Având în vedere structura pe scară largă a Universului, este posibilă identificarea componentelor rețelei cosmice, care includ:

  • Goluri - regiuni vaste cu densitate mică de materie, de obicei mai mari de 10 megaparseci în diametru.
  • Pereți sau pereți - regiuni care conțin cantitatea medie tipică de materie a cosmosului și care la rândul său includ:

După cum sa menționat, golurile au o densitate medie mai mică de 1/10 din cea a Universului. Presupunând această valoare, totuși, nu există un acord cu privire la definirea caracteristicilor lor. Acest lucru se aplică și densității cosmice medii, descrisă în general ca raportul dintre numărul de galaxii pe unitate de volum și masa totală a materiei pe unitate de volum [21] .

Metode de găsire a golurilor

Există diferite metode pentru găsirea golurilor [22] care, totuși, se referă la trei metode principale:

  • Algoritmul VoidFinder - metodă bazată pe evaluarea densității locale a galaxiilor [23] [24] ;
  • Zobov (Zona mărginesc constatare a nulității) Algoritmul - prin evaluarea geometrică a structurilor în distribuția materiei întunecate, în raport cu galaxiile [21] [25] [26] ;
  • Algoritmul DIVA ( DynamIcal Void Analysis ) - identificarea dinamică a structurilor folosind puncte gravitaționale instabile în distribuția materiei întunecate [22] [27] .

Importanța golurilor

O regiune cubică de 43x43x43 megaparsec care arată evoluția structurii pe scară largă pe o perioadă logaritmică începând de la o schimbare la roșu de 30 la o schimbare la roșu de 0. Modelul arată clar modul în care regiunile dense ale materiei se contractă sub acțiunea forțelor gravitaționale, în timp ce, la în același timp cu expansiunea golurilor cosmice, materia se îngroașă în pereți și filamente.

Interesul pentru studiul golurilor variază în diferite domenii ale cosmologiei: de la dobândirea cunoștințelor până la lumina naturii energiei întunecate până la formularea modelelor despre evoluția Universului. Cateva exemple:

  • Ecuația stării energiei întunecate - golurile pot fi asemănate cu bulele din Univers și sunt sensibile la schimbările cosmologice de fundal. Evoluția formei unui vid este în mare parte rezultatul expansiunii Universului, iar studiul lor ne-ar permite să rafinăm modelul Quintessence + Cold Dark Matter ( QCDM ) și să oferim o precizie mai mare ecuației de stare a energiei întunecate. [28] .
  • Modele de formare galactică și evoluție - golurile cosmice conțin un amestec de galaxii și materie ușor diferit de cel al altor regiuni ale Universului. Studiul golurilor ar putea contribui la înțelegerea mecanismelor de formare a galaxiei prezise de modelele gaussiene adiabatice ale materiei întunecate reci [29] [30] .
  • Anomalii anizotrope - Pete reci în distribuția radiației cosmice de fond cu microunde, cum ar fi pata rece din radiația cosmică de fond cu microunde ( punct rece CMB ), ar putea fi explicată prin prezența unui vast vid cosmic cu o rază de aproximativ 120 megaparsec [31] .
  • Expansiunea accelerată a Universului - Având în vedere că energia întunecată este considerată în prezent cea mai importantă cauză care poate explica expansiunea accelerată a Universului, s-a dezvoltat o teorie care prezice posibilitatea ca Calea Lactee să facă parte dintr-un spațiu cosmic de mari dimensiuni, deși nu cu o densitate atât de mică [32] .
Proiecția radiației cosmice de fond (CMB) în Univers.

Lista de goluri

Unele dintre golurile cunoscute (pentru o listă mai extinsă, a se vedea Lista golurilor )

# Nume Distanță ( Mpc ) Diametru ( Mpc )
1 Local gol 188 124
5 Blank of the Major Dog 82 130
9 Supravegherea locală din sud 135 158
18 Vidul Porumbelului 168 144
19 Supravegheat de Eridano 168 152
20 Blank of the Bootes 304 110
21 Vid Giant 201 163
24 Supraveghere locală nordică 86 146

Hartă

Universul observabil în termen de 500 de milioane de ani lumină.

Notă

  1. ^ Freedman RA, Kaufmann WJ III, Stars and galaxies: Universe , New York City, WH Freeman & Company., 2008.
  2. ^ U. Lindner, J. Einasto și M. Einasto, Structura supervoizilor. I. Ierarhia vidului în Supervoidul local din nord. , în Astronomie și astrofizică , vol. 301, 1 septembrie 1995, p. 329. Accesat la 20 noiembrie 2015 .
  3. ^ (EN) Benjamin R. Granett, Mark C. Neyrinck și István Szapudi, O amprentă a suprastructurilor pe fundalul microundelor două la Efectul Sachs-Wolfe integrat în Jurnalul astrofizic, vol. 683, nr. 2, 20 august 2008, pp. L99-L102, DOI : 10.1086 / 591670 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  4. ^ a b ( EN ) SA Gregory și LA Thompson, superclusterul Coma / A1367 și împrejurimile sale , în The Astrophysical Journal , vol. 222, 1 iunie 1978, DOI : 10.1086 / 156198 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  5. ^ Jõeveer M., Einasto J., Structura la scară largă a Universului. - MS Longair, J. Einasto, eds , Dordrecht: Reidel., 1978, p. 241.
  6. ^ Rex AF, Bennett JO, Donahue M., Schneider N., Voit M., The Cosmic Perspective , Pearson College Division., 1998, p. 602, ISBN 978-0-201-47399-5 .
  7. ^ George O. Abell, Dovezi privind gruparea de galaxii de ordinul doi și interacțiunile dintre grupurile de galaxii , în The Astronomical Journal , vol. 66, 1 decembrie 1961, p. 607, DOI : 10.1086 / 108472 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  8. ^ Joeveer, Einasto și Tago , Dordrecht, N / A, 1978.
  9. ^ (EN) RP Kirshner, A. Jr. și Oemler, Un milion de megaparseci cubi în Bootes , în The Astrophysical Journal, vol. 248, 1 septembrie 1981, DOI : 10.1086 / 183623 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  10. ^ (EN) Robert P. Kirshner, Augustus Jr. Oemler, Un sondaj asupra golului Bootes , în The Astrophysical Journal, vol. 314, 1 martie 1987, DOI : 10.1086 / 165080 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  11. ^ AL Melott, Clustering velocities in the adiabatic picture of galaxy formation , în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 205, 1 noiembrie 1983, pp. 637-641. Adus la 20 noiembrie 2015 .
  12. ^ (EN) CS Frenk, SDM White și M. Davis, Evoluția neliniară a structurii la scară largă în univers , în The Astrophysical Journal, vol. 271, 1 august 1983, DOI : 10.1086 / 161209 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  13. ^ R. Giovanelli și MP Haynes, Un sondaj de 21 CM al superclusterului Pești-Perseus. I - Zona de declinare +27,5 până la +33,5 grade , în Jurnalul Astronomic , vol. 90, 1 decembrie 1985, pp. 2445-2473, DOI : 10.1086 / 113949 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  14. ^ (EN) Margaret J. Geller și John P. Huchra, Mapping the Universe , în Știință, vol. 246, nr. 4932, 17 noiembrie 1989, pp. 897-903, DOI : 10.1126 / science.246.4932.897 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  15. ^ Kirshner, Cosmologie fizică , 1991, p. 2, 595.
  16. ^ (EN) Karl B. Fisher, John P. Huchra și Michael A. Strauss, The IRAS 1.2 Jy Survey: Redshift Date , în The Astrophysical Journal Supplement Series, vol. 100, 1 septembrie 1995, DOI : 10.1086 / 192208 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  17. ^ (EN) Matthew Colless, Gavin Dalton și Steve Maddox, The 2dF Galaxy Redshift Survey: spectra and redshifts , în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 328, nr. 4, 1 decembrie 2001, pp. 1039-1063, DOI : 10.1046 / j.1365-8711.2001.04902.x . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  18. ^ K. Abazajian și pentru Sloan Digital Sky Survey, The Seventh Data Release of the Sloan Digital Sky Survey , în The Astrophysical Journal Supplement Series , vol. 182, nr. 2, 1 iunie 2009, pp. 543-558, DOI : 10.1088 / 0067-0049 / 182/2/543 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  19. ^ Laird A. Thompson și Stephen A. Gregory, An Historical View: The Discovery of Voids in the Galaxy Distribution , în arXiv: 1109.1268 [astro-ph, physics: physics] , 6 septembrie 2011. Accesat la 20 noiembrie 2015 .
  20. ^ (EN) Danny C. Pan, Michael S. Vogeley și Fiona Hoyle, Goluri cosmice în Sloan Digital Sky Survey Data Release 7 , în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 421, n. 2, 1 aprilie 2012, pp. 926-934, DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2011.20197.x . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  21. ^ a b Mark C. Neyrinck, ZOBOV: un algoritm de găsire a golurilor fără parametri , în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 386, nr. 4, pp. 2101-2109, DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2008.13180.x . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  22. ^ a b Guilhem Lavaux și Benjamin D. Wandelt, Cosmologie de precizie cu goluri: definiție, metode, dinamică , în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 403, n. 3, 11 aprilie 2010, pp. 1392-1408, DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2010.16197.x . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  23. ^ (EN) Fiona Hoyle și Michael S. Vogeley, Voids in the Point Source Catalog Survey și Catalogul actualizat Zwicky , în The Astrophysical Journal, vol. 566, nr. 2, 20 februarie 2002, pp. 641-651, DOI : 10.1086 / 338340 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  24. ^ (EN) Hagai El-Ad și Tsvi Piran, Goluri în structura pe scară largă în Jurnalul astrofizic, vol. 491, nr. 2, 20 decembrie 1997, pp. 421-435, DOI : 10.1086 / 304973 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  25. ^ Joerg M. Colberg, Ravi K. Sheth și Antonaldo Diaferio, Voids in a $ \ Lambda $ CDM Universe , în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 360, n. 1, pp. 216-226, DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2005.09064.x . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  26. ^ PM Sutter, Guilhem Lavaux și Benjamin D. Wandelt, Un răspuns la arXiv: 1310.2791: Un catalog public auto-consistent de goluri și superclustere în sondajele de galaxie SDSS Data Release 7 , în arXiv: 1310.5067 [astro-ph] , 18 octombrie 2013. Adus pe 20 noiembrie 2015 .
  27. ^ Oliver Hahn, Cristiano Porciani și C. Marcella Carollo, Properties of Dark Matter Haloes in Clusters, Filaments, Sheets and Voids , în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 375, nr. 2, 21 februarie 2007, pp. 489-499, DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2006.11318.x . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  28. ^ (RO) Jounghun Daeseong Lee și Park, constrângând ECHUAȚIA ENERGETICĂ ÎNTUNERICĂ A STATULUI CU GOLI COSMICE în Jurnalul Astrofizic, vol. 696, nr. 1, 1 mai 2009, pp. L10-L12, DOI : 10.1088 / 0004-637x / 696/1 / l10 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  29. ^ (EN) PJE Peebles, Fenomenul golului , în Jurnalul astrofizic, vol. 557, nr. 2, 20 august 2001, pp. 495-504, DOI : 10.1086 / 322254 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  30. ^ (EN) Anca Constantin, Fiona Hoyle și Michael S. Vogeley, Active Galactic Nuclei in Void Regions in The Astrophysical Journal, vol. 673, nr. 2, 1 februarie 2008, pp. 715-729, DOI : 10.1086 / 524310 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  31. ^ (EN) Lawrence Rudnick, Shea Brown și Liliya R. Williams, Extragalactic Radio Sources and the WMAP Cold Spot in The Astrophysical Journal, vol. 671, nr. 1, 10 decembrie 2007, pp. 40-44, DOI : 10.1086 / 522222 . Adus la 20 noiembrie 2015 .
  32. ^ (EN) Stephon Alexander, Tirthabir Biswas și Alessio Notari, Golul local vs energia întunecată: confruntare cu WMAP și supernova de tip Ia , în Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, vol. 2009, nr. 09, 1 septembrie 2009, pp. 025-025, DOI : 10.1088 / 1475-7516 / 2009/09/025 . Adus la 20 noiembrie 2015 .

Bibliografie

  • U. Lindner, J. Einasto, M. Einasto, W. Freudling, K. Fricke, E. Tago: Structura supervoizilor. I. Ierarhia vidului în nordul local Supervoid , Astron. Astrophys., V.301, p. 329 (1995)
  • M. Einasto, J. Einasto, E. Tago, GB Dalton, H Andernach: Structura Universului trasată de grupuri bogate de galaxii , luni. Nu. R. Astron. Soc. 269, 301 (1994)

Elemente conexe

linkuri externe

Controlul autorității GND ( DE ) 4348297-1
Obiecte de cer adânc Portalul Deep Sky Objects : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă de obiecte non-stelare
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Vacuum_(astronomy)&oldid=122386270 ”