ДорошкевичАндрейГеоргиевич

Всего статей: 4

Научные теории, концепции, гипотезы, модели

Модель «блинов» Зельдовича

Моде́ль «блино́в» Зельдо́вича, модель образования крупномасштабной структуры Вселенной, основанная на приближённой нелинейной теории гравитационной неустойчивости. Построенная Я. Б. Зельдовичем и Л. П. Грищуком (1970, 1981) теория развития потенциальных возмущений плотности и скорости в среде с малым давлением предсказывает, что на определённой стадии гравитационное сжатие вещества приобретает почти одномерный характер и в результате образуются уплощённые двумерные структуры с высокой плотностью вещества (каустические поверхности, или каустики), которые были названы «блинами» Зельдовича. Эти структуры отождествляются с наблюдаемыми сверхскоплениями галактик, называемыми иногда «великими стенами». На следующем этапе эволюции происходит преимущественное сжатие вещества каустик в другом направлении с образованием протяжённых филаментов. Пересекаясь между собой, «блины» и филаменты образуют ячеистую крупномасштабную структуру Вселенной – т. н. «космическую паутину».

Великая стена CfA

Внегалактические объекты

Во́йды, многосвязные области пониженной концентрации галактик, ограниченные элементами крупномасштабной структуры Вселенной – филаментами и сверхскоплениями галактик. Образование ячеистой структуры распределения вещества во Вселенной («космической паутины») предсказано моделью «блинов» Зельдовича и подтверждено наблюдениями. Пространство войдов заполнено тёмной материей и барионным веществом пониженной плотности, что сильно тормозит развитие возмущений и образование галактик в этих областях. Численные модели показывают, что в войдах происходит образование сгустков вещества (гало) малой массы, состоящих из тёмной материи и межгалактического газа, но не содержащих звёзд и тяжёлых химических элементов. Форма и размеры войдов определяются расположением филаментов и сверхскоплений галактик. Случайный характер «космической паутины» делает условными размеры отдельного войда, которые в среднем не превосходят 20–25 Мпк, однако наблюдаются особо крупные войды размерами в несколько сотен мегапарсек.

Крупномасштабная структура Вселенной по данным обзора неба SDSS

Внегалактические объекты

Филаменты (в астрономии)

Филаме́нты, цепочки галактик, образующие наиболее яркую и заметную часть наблюдаемой крупномасштабной структуры Вселенной – «космической паутины». Образование «космической паутины» предсказано моделью «блинов» Зельдовича, основанной на нелинейной теории гравитационной неустойчивости. Согласно этой модели, на определённом этапе гравитационное сжатие вещества приобретает почти одномерный характер и в результате образуются уплощённые двумерные структуры, названные «блинами» Зельдовича. На следующем этапе эволюции происходит преимущественное сжатие этих структур в другом направлении с образованием протяжённых филаментов. Анализ наблюдательных данных показывает, что подавляющее большинство галактик входит в состав ветвящихся филаментов, образующих крупномасштабную структуру Вселенной со средним размером ячейки около 20 мегапарсек. По современным оценкам, филаменты включают до 30 % барионного вещества и, вероятно, примерно такую же долю тёмной материи.

Крупномасштабная структура Вселенной по данным обзора неба SDSS

Физические процессы, явления

Гравитационная неустойчивость

Гравитацио́нная неусто́йчивость, развитие возмущений плотности и скорости среды под действием сил собственного тяготения. Согласно современным взглядам, гравитационная неустойчивость однородного и изотропно расширяющегося вещества привела к образованию галактик и наблюдаемой крупномасштабной структуры Вселенной из первичных возмущений плотности. Гравитационная неустойчивость играет также важную роль в образовании звёзд и звёздных скоплений. В достаточно больших масштабах гравитационное взаимодействие по силе превосходит все другие известные виды взаимодействий. Поскольку гравитационная энергия среды при распаде её на сгустки уменьшается, то близкое к однородному распределение вещества неустойчиво относительно распада на отдельные облака достаточно большого масштаба. Напротив, в малых масштабах роль тяготения невелика и гравитация существенно не влияет на развитие возмущений. Когда относительные возмущения плотности в рассматриваемом масштабе становятся сравнимыми с единицей, наступает нелинейная стадия их развития. Одной из моделей, описывающих эту стадию, является модель «блинов» Зельдовича.

Природные объекты, эпохи, процессы, события

Карточка автора

Персоналии

Место работы:: Астрокосмический центр Физического института имени П. Н. Лебедева РАН
Учёная степень:: Доктор физико-математических наук
РИНЦ AuthorID:: 19729