Tomrum i rummet

Hulrum , kosmiske hulrum [ 1 ] [ 2 ] , også hulrum ( eng.  void  - " tomhed " ) - store områder mellem galaktiske filamenter , hvor galakser og hobe er fraværende eller næsten fraværende . Hulrum har normalt dimensioner i størrelsesordenen 10-100 Mpc . Den gennemsnitlige tæthed af stof i dem er mindre end en tiendedel af, hvad der er typisk for det observerbare univers .

Tomrum i rummet blev først opdaget i 1978 af Stephan Gregory og Layard A. Thompson ved Kitt Peak National Observatory [3] .

Discovery

Kosmiske tomrum (tomrum) blev et genstand for undersøgelse i astrofysik i midten af ​​1970'erne, da astronomiske undersøgelser, der målte rødforskydning , blev mere populære og tillod to uafhængige grupper af astrofysikere i 1978 at genkende superhobe og hulrum i den rumlige fordeling af galakser. [4] [5] De nye undersøgelser tilføjede "dybde" til 2D-kort over kosmiske strukturer, hvilket gjorde det muligt for de første 3D-kort af det observerbare univers at begynde . I disse undersøgelser blev afstandene til galakser beregnet ud fra deres rødforskydningsværdier på grund af universets udvidelse .

Kronologi

• 1961 - Det astronomiske samfunds opmærksomhed tiltrækkes af strukturelle elementer i stor skala, såsom "klynger af anden orden" ( engelsk  andenordens klynger ), en af ​​typerne af superklynger [6] .
• 1978 - De første to artikler om hulrum i en storstilet struktur udgives, som taler om hulrum fundet foran Coma of Veronica-klyngen [4] [5] .
• 1981 - Et stort tomrum opdages i stjernebilledet Bootes [7] [8] .
• 1983 - Beregningssimuleringer, komplekse nok til at give et relativt pålideligt resultat af beregninger for udviklingen af ​​storskala struktur, blev mulige, og det gav en idé om hovedtrækkene i storskalafordelingen af ​​galakser [9] [ 10] .
• 1985 - Undersøgelse af strukturelementer i stor skala i området af Perseus-Pisces-superklyngen (inklusive hulrum) [11] .
• 1989 - Center for Astrophysics Redshift Survey viste, hvilke strukturer der hersker i det observerbare univers i stor skala [12] .
• 1991 - Las Campanas Redshift Survey bekræftede den høje forekomst af hulrum i storskalastrukturen [13] .
• 1995 Sammenligninger af galakseundersøgelser viser, at hulrum findes uanset områdevalg [14] .
• 2001 - Field Galaxy Redshift Survey tilføjede et stort antal nye poster til void-kataloget [15] .
• 2009 - Data fra Sloan Digital Sky Survey , kombineret med data fra tidligere større undersøgelser, gav det mest omfattende billede af den detaljerede struktur af hulrum [16] [17] [18] .

Observerede egenskaber

Tomrum i rummet er en af ​​de største formationer i naturen, der optager størstedelen af ​​rummet i universet [19] . Hovedtræk ved disse strukturer er, at tætheden af ​​synligt stof i hulrum er meget lavere end dens gennemsnitlige tæthed i universet [1] . Da de er hovedelementerne i en storstilet struktur , er hulrum afgrænset af galaktiske filamenter [20] .

Den gennemsnitlige størrelse af sådanne hulrum når op på 40 megaparsec (≈ 130 millioner lysår ), men i universet er der større hulrum - supervoids ( engelske  supervoids ), hvis gennemsnitlige diameter er 100 Mpc [21] . Et af de største opdagede superhulrum er Giant Void med en diameter på 300-400 Mpc [22] .

I tomrum kan der være " mørk energi " og protogaltiske skyer . Derudover fandt astronomer fra University of Pennsylvania ifølge data offentliggjort i 2014 små forvrængninger i retningerne af lysets udbredelse i hulrum, formentlig skabt af mørkt stof . Til dette blev data fra Sloan Digital Sky Survey for 40 millioner galakser og 20 tusinde hulrum [23] brugt .

Formation

Ifølge moderne begreber blev stof i de tidligste stadier af universets udvidelse fordelt næsten perfekt ensartet [2] . I inflationsfasen voksede små og tilfældigt forekommende kvanteudsving i felter hurtigt [24] . De førte til inhomogeniteter i stoffets tæthed, som senere udviklede sig på grund af gravitationel ustabilitet [25] . Den ikke-lineære vækst af forstyrrelser forårsagede overvejende komprimering af stof langs en af ​​retningerne [26] , på grund af hvilken stoffet blev koncentreret om ætsende stoffer , som derefter krydsede sig og blev til filamenter. Følgelig blev steder med en meget lav massefylde til tomrum. Som et resultat blev den observerbare struktur af universet dannet med bevarelse af storskala homogenitet og isotropi .

Muligheden for at danne et netværk af filamenter og hulrum ifølge scenariet beskrevet ovenfor blev bekræftet, men kun hvis den stærke indflydelse af mørkt stof tages i betragtning [2] . Derfor menes det, at tæthedsinhomogeniteterne af mørkt stof spillede en nøglerolle i processen [26] . Uden dens ujævne fordeling kunne de udviklende forstyrrelser af tætheden af ​​det synlige stof ikke vokse så meget, at de dannede det observerbare billede af universet [2] .

Se også

• Super tomrum i stjernebilledet Eridanus
• Ugyldig KBC
• kæmpe tomrum
• Lokalt tomrum
• Hubble boble
• Metagalakse

Noter

1. ↑ 1 2 Elyiv A. A. , Karachentsev I. D. , Karachentseva V. E. , Melnik O. V. , Makarov D. I. Lavdensitetsstrukturer i det lokale univers. II. Luk tomrum i rummet  // Astrophysical Bulletin. - Det Russiske Videnskabsakademis særlige astrofysiske observatorium , 2013. - T. 68 , nr. 1 . - S. 1 . — ISSN 1990-3391 . - arXiv : 1302.2369 .
2. ↑ 1 2 3 4 Universets struktur i stor skala | Encyclopedia Around the World
3. ↑ Roger A. Freedman, William J. Kaufmann. univers: stjerner og galakser . - New York: W. H. Freeman and Company, 2001. - 600 s. - ISBN 978-0-7167-4646-1 .
4. ↑ 12 Gregory , SA; LA Thompson. Coma/A1367-superklyngen og dens omgivelser  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1978. - Vol. 222 . — S. 784 . — ISSN 0004-637X . - doi : 10.1086/156198 . - .
5. ↑ 1 2 Jõeveer, M.; Einasto, J. Universets  storskalastruktur (engelsk) / MS Longair; J. Einasto. - Dordrecht: Reidel, 1978. - S. 241.
6. ↑ Abell, George O. Beviser vedrørende andenordens hopdannelse af galakser og interaktioner mellem galaksehobe  //  The Astronomical Journal  : tidsskrift. - IOP Publishing , 1961. - Vol. 66 . — S. 607 . — ISSN 0004-6256 . - doi : 10.1086/108472 . - .
7. ↑ Kirshner, R.P.; Oemler, A., Jr.; Schechter, P.L.; Shectman, SA En million kubik megaparsec tomrum i Bootes  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1981. - Vol. 248 . — P.L57 . — ISSN 0004-637X . - doi : 10.1086/183623 . - .
8. ↑ Kirshner, Robert P.; Oemler, Augustus, Jr.; Schechter, Paul L.; Shectman, Stephen A. En undersøgelse af Bootes-tomrummet  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1987. - Vol. 314 . — S. 493 . — ISSN 0004-637X . - doi : 10.1086/165080 . - .
9. ↑ Merlott, A.L. Clustering af hastigheder i det adiabatiske billede af  galaksedannelse // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal  . - Oxford University Press , 1983. - November ( vol. 205 , nr. 3 ). - s. 637-641 . — ISSN 0035-8711 . - doi : 10.1093/mnras/205.3.637 . - .
10. ↑ Frank, CS; S.M. White; M. Davis. Ikke-lineær udvikling af storskala struktur i universet  //  The Astrophysical Journal  : tidsskrift. - IOP Publishing , 1983. - Vol. 271 . - S. 417 . — ISSN 0004-637X . - doi : 10.1086/161209 . - .
11. ↑ Giovanelli, R.; MP Haynes. En 21 CM undersøgelse af Pisces-Perseus superklyngen. I - Deklinationszonen +27,5 til +33,5 grader  (engelsk)  // The Astronomical Journal  : journal. - IOP Publishing , 1985. - Vol. 90 . — S. 2445 . — ISSN 0004-6256 . - doi : 10.1086/113949 . - .
12. ↑ Geller, MJ; JP Huchra. Kortlægning af universet  (engelsk)  // Videnskab. - 1989. - Bd. 246 , nr. 4932 . - S. 897-903 . — ISSN 0036-8075 . - doi : 10.1126/science.246.4932.897 . - . — PMID 17812575 .
13. ↑ Kirshner, 1991, Physical Cosmology, 2, 595.
14. ↑ Fisher, Karl; Huchra, John; Strauss, Michael; Davis, Marc; Yahil, Amos; Schlegel, David. IRAS 1.2 Jy Survey: Redshift Data  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1995. - Vol. 100 . — S. 69 . - doi : 10.1086/192208 . - . - arXiv : astro-ph/9502101 .
15. ↑ Collless, Matthew; Dalton, G.B.; Maddox, SJ; Sutherland, WJ; Norberg, P.; Cole, S.; Bland-Hawthorn, J.; Bridges, TJ; Cannon, R.D.; Collins, Californien; J Couch, W.; Cross, NGJ; Deeley, K.; DePropris, R.; Chauffør, S. P.; Efstathiou, G.; Ellis, RS; Frank, C.S.; Glazebrook, K.; Jackson, CA; Lahav, O.; Lewis, IJ; Lumsden, S.L.; Madgwick, D.S.; Peacock, JA; Peterson, B.A.; Price, I.A.; Seaborne, M.; Taylor, K. The 2dF Galaxy Redshift Survey: Spectra and redshifts  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal  . - Oxford University Press , 2001. - Vol. 328 , nr. 4 . - S. 1039-1063 . doi : 10.1046 / j.1365-8711.2001.04902.x . - . - arXiv : astro-ph/0106498 .
16. ↑ Abazajian, K.; for Sloan Digital Sky Survey; Agüeros, Marcel A.; Allam, Sahar S.; Prieto, Carlos Allende; An, Deokkeun; Anderson, Kurt SJ; Anderson, Scott F.; Annis, James; Bahcall, Neta A.; Bailer-Jones, CAL; Barentine, JC; Bassett, Bruce A.; Becker, Andrew C.; Beers, Timothy C.; Bell, Eric F.; Belokurov, Vasily; Berlind, Andreas A.; Berman, Eileen F.; Bernardi, Mariangela; Bickerton, Steven J.; Bizyaev, Dmitry; Blakeslee, John P.; Blanton, Michael R.; Bochanski, John J.; Boroski, William N.; Brewington, Howard J.; Brinchmann, Jarle; Brinkmann, J.; Brunner, Robert J. The Seventh Data Release of the Sloan Digital Sky Survey  //  The Astrophysical Journal  : tidsskrift. - IOP Publishing , 2009. - Vol. 182 , nr. 2 . - S. 543-558 . - doi : 10.1088/0067-0049/182/2/543 . - . - arXiv : 0812.0649 .
17. ↑ Thompson, Laird A. & Gregory, Stephen A. (2011), An Historical View: The Discovery of Voids in the Galaxy Distribution, arΧiv : 1109.1268 [physics.hist-ph]. 
18. ↑ Mao, Qingqing; Berlind, Andreas A.; Scherrer, Robert J.; Neyrinck, Mark C.; Scoccimarro, romersk; Tinker, Jeremy L.; McBride, Cameron K.; Schneider, Donald P.; Pan, Kaike. A Cosmic Void Catalog of SDSS DR12 BOSS Galaxies  //  The Astrophysical Journal  : tidsskrift. - IOP Publishing , 2017. - Vol. 835 , nr. 2 . — S. 161 . — ISSN 0004-637X . - doi : 10.3847/1538-4357/835/2/161 . - . - arXiv : 1602.02771 .
19. ↑ van de Weygaert, Rien & Platen, Erwin (2009), Cosmic Voids: structure, dynamics and galaxies, arΧiv : 0912.2997 [astro-ph]. 
20. ↑ Platen, Erwin; van de Weygaert, Rien & JT Jones, Bernard (2007), Alignments of Voids in the Cosmic Web, arΧiv : 0711.2480 [astro-ph]. 
21. ↑ Lindner, Ulrich; Einasto, Jaan; Einasto, Maret; Freudling, Wolfram; Fricke, Klaus & Tago, Erik (1995), The Structure of Supervoids -- I: Void Hierarchy in the Northern Local Supervoid, arΧiv : astro-ph/9503044 . 
22. ↑ Kopylov AI; Kopylova, FG" (2002) "Søg efter streaming af bevægelse af galaksehobe omkring Giant Void" (PDF) Astronomy and Astrophysics , v.382, s.389-396 doi : 51/10. 0004-6361:20011500
23. ↑ Lenta.ru: Videnskab og teknologi: Videnskab: Astronomer har opdaget stof i tomrum
24. ↑ Elementer - videnskabsnyheder: BICEP2-eksperiment bekræfter den vigtigste forudsigelse af teorien om kosmisk inflation
25. ↑ Lukash V. N. , Mikheeva E. V. Fundamenter for fysisk kosmologi  // Videnskabelige noter fra Kazan Universitet . Serien Fysiske og matematiske videnskaber. - Federal State Autonome Educational Institution of Higher Education " Kazan (Volga Region) Federal University ", 2011. - T. 153 , nr. 3 . - S. 1 . — ISSN 2541-7746 .
26. ↑ 1 2 Astronet - Dannelse af universets storskalastruktur

Links

•  Dannelsen af ​​strukturer i universet
• S. Gregory, L. Thompson Galaksernes verden: Superhobe og hulrum i universets storskalastruktur
• U. Lindner; J. Einasto; M. Einasto; W. Freudling; K. Fricke; E. Tago. Strukturen af ​​superhulrum. I. Void hierarki i Northern Local Supervoid  // Astronomy and Astrophysics  : journal  . - 1995. - Bd. 301 . — S. 329 . - . - arXiv : astro-ph/9503044 .
• Granett, B.R.; Neyrinck, M.C.; Szapudi, I. An Imprint of Superstructures on the Microwave Background på grund af den integrerede Sachs-Wolfe-effekt  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2008. - Vol. 683 , nr. 2 . - P.L99-L102 . - doi : 10.1086/591670 . - . - arXiv : 0805.3695 .

I bibliografiske kataloger	GND : 4348297-1