ЛукашВладимирНиколаевич

Всего статей: 7
Структурные элементы материи
Тёмная материя
Тёмная мате́рия, вещество небарионной природы, выявляемое по его гравитационному воздействию на распространение света (гравитационное линзирование) и на движение и структуру галактик, их скоплений и сверхскоплений. В пользу существования тёмной материи имеется множество свидетельств, в частности наблюдаемая дисперсия скоростей галактик в скоплениях и кривые вращения спиральных галактик. Совместный анализ наблюдательных данных по анизотропии реликтового излучения и крупномасштабной структуре Вселенной приводит к значению космологической плотности тёмной материи около (где  – критическая плотность Вселенной). Природа тёмной материи пока неясна. Известно только, что частицы тёмной материи не являются барионами, но являются стабильными, электрически нейтральными и слабо взаимодействующими. На роль кандидатов в тёмную материю рассматриваются аксионы, нейтралино, первичные чёрные дыры и др.
Тёмная материя в скоплении галактик MACS J0025.4–1222
Реликтовое излучение
Рели́ктовое излуче́ние, космическое электромагнитное излучение, имеющее спектр абсолютно чёрного тела с температурой . Даёт основной вклад в интенсивность фонового излучения Вселенной в диапазоне сантиметровых, миллиметровых и субмиллиметровых длин волн; характеризуется высокой степенью изотропии (интенсивность одинакова во всех направлениях с точностью 10–5). Открытие реликтового излучения подтвердило теорию горячей Вселенной. Согласно этой теории, реликтовое излучение образовалось на ранней стадии эволюции Вселенной, когда произошла рекомбинация протонов и электронов с образованием электрически нейтральных атомов водорода, после чего электромагнитное излучение стало распространяться во Вселенной почти свободно. В ходе последующего расширения Вселенной температура излучения продолжала падать с сохранением планковского спектра. Реликтовое излучение обладает слабой анизотропией и частичной поляризацией, измерение которых позволяет определять значения космологических параметров и делать некоторые выводы о ранних стадиях эволюции Вселенной, в частности о свойствах первичных возмущений.
Карта анизотропии реликтового излучения по данным обсерватории WMAP
Первичные возмущения
Перви́чные возмуще́ния, малые начальные отклонения геометрии ранней Вселенной от пространственно-плоской модели Фридмана. Первичные возмущения разделяются на три независимые в 1-м порядке теории возмущений моды – скалярную, тензорную и вихревую. Скалярная мода описывает первичные возмущения плотности материи, рост которых вследствие гравитационной неустойчивости приводит к образованию галактик, скоплений галактик и крупномасштабной структуры Вселенной. Тензорная мода представляет собой космологические гравитационные волны. Пример вихревой моды – космологические магнитные поля. В однородной и изотропной Вселенной в 1-м порядке теории возмущений генерируются только скалярная и тензорная моды. Безразмерная амплитуда скалярной моды на космологическом горизонте составляет 10–5, а спектр неоднородностей близок к масштабно-инвариантному. Первичные возмущения обязаны своим существованием эффекту их параметрического усиления в переменном гравитационном поле. Этот эффект обеспечивает квантово-гравитационное (спонтанное) рождение возмущений из вакуумных флуктуаций геометрии в ранней Вселенной.
Природные объекты, эпохи, процессы, события
Физические поля
Тёмная энергия
Тёмная эне́ргия, рассредоточенная по Вселенной бесструктурная (не подверженная гравитационному скучиванию) материя, не взаимодействующая с веществом и излучением. Совместный анализ наблюдательных данных по анизотропии реликтового излучения и крупномасштабной структуре Вселенной показывает, что космологическая плотность тёмной энергии составляет около ( – критическая плотность Вселенной). Важное проявление тёмной энергии – ускоренное расширение современной Вселенной, обнаруженное по наблюдениям сверхновых звёзд Ia типа. Физическая природа тёмной энергии пока остаётся неизвестной и её выяснение является одной из важнейших космологических проблем. Наиболее вероятно, что тёмная энергия представляет собой сверхслабое скалярное поле, которое начало динамически доминировать через 10 млрд лет после Большого взрыва и находится сейчас в начальной стадии т. н. медленного скатывания.
Природные объекты, эпохи, процессы, события
Первичный нуклеосинтез
Перви́чный нуклеоси́нтез, совокупность процессов, приведшая к формированию первичного химического состава вещества (до образования звёзд) в период от первой секунды до первых минут эволюции Вселенной. В результате термоядерных реакций и процессов бета-распада образовались наиболее распространённые химические элементы – водород и гелий-4 (при этом массовая доля гелия-4 составила чуть менее 25%), а также значительно более редкие дейтерий или , гелий-3 и литий-7 . В ходе первичного нуклеосинтеза образовались ещё некоторые химические элементы, однако их концентрация была ничтожной. Анализируя данные по первичному нуклеосинтезу, можно независимо определить среднюю плотность барионов во Вселенной (около 5% от суммарной плотности всех форм материи), а также сделать вывод о том, что в ранней Вселенной не было дополнительных релятивистских частиц с заметной концентрацией, кроме фотонов и трёх типов нейтрино левой спиральности (и антинейтрино правой спиральности).
Природные объекты, эпохи, процессы, события