Физическая энциклопедия




Физическая энциклопедия
АДИАБАТИЧЕСКИЕ ФЛУКТУАЦИИ -
АДИАБАТИЧЕСКИЕ ФЛУКТУАЦИИ
АДИАБАТИЧЕСКИЕ ФЛУКТУАЦИИ

в космологии - один из возможных типов малых нарушений однородности Вселенной, привлекаемых для объяснения происхождения её наблюдаемой структуры: галактик, а также групп, скоплений и сверхскоплений галактик. А. ф. присутствуют, вероятно, уже на самых ранних стадиях эволюции Вселенной - вблизи космологич. сингулярности (см. Сингулярность космологическая). Они представляют собой неоднородности плотности и потенц. возмущения скорости в-ва, к-рые нарушают однородное и изотропное расширение Вселенной и, нарастая под действием сил тяготения, приводят к образованию гравитационно обособленных космич. тел. А. ф. сохраняют уд. энтропию строго неизменной по пространству - отсюда их название (см. Адиабатический процесс). Постоянство уд. энтропии является, согласно совр. теориям (см. Барионная асимметрия Вселенной), одним из важнейших свойств ранней Вселенной.

В ходе эволюции Вселенной мелкомасштабные А. ф. испытывают сильное затухание. В космологических моделях, в к-рых предполагается, что в настоящее время осн. вклад в плотность вещества дают барионы, это затухание происходит на стадии ионизованного водорода и вызвано диссипативным взаимодействием водородно-гелиевой плазмы с фотонами, заполняющими Вселенную. Граничный масштаб А. ф., испытывающий затухание, если определять его массой вовлечённых во флуктуацию барионов 111992-108.jpg, зависит от атомных констант и параметров рассматриваемой кос-мологич. модели ( Хаббла постоянной111992-109.jpg. и безразмерной ср. плотности Вселенной 111992-110.jpg, см. Космология). Значение 111992-111.jpg оценивается по аппроксимационной ф-ле

111992-112.jpg,

где 111992-113.jpg - волновое число, соответствующее масштабу затухания в спектре А. ф., 111992-114.jpg - ср. плотность барионов, h=H0/[100 км/(с*Мпк)] - безразмерный параметр. Ф-ла приближённо справедлива при 0,01<111992-115.jpg<1.

В моделях Вселенной, где по своему вкладу в массу доминируют слабовзаимодействующие частицы, обладающие массой покоя (напр., электронное нейтрино с предполагаемой массой 111992-116.jpg 10-100 эВ и, возможно, нестабильное), затухание мелкомасштабных А. ф. вызвано эффектом перемешивания - аналог Ландау затухания - на стадии, когда слабовзаимодействующие частицы были релятивистскими. Граничный масштаб затухания 111992-117.jpg, где 111992-118.jpg111992-119.jpg - т. н. планковская масса. В случае электронных нейтрино 111992-120.jpg .

Информация об А. ф., существовавших в эпоху рекомбинации водорода (при z 111992-121.jpg103, где z - красное смещение), сохраняется в угл. флуктуациях темп-ры микроволнового фонового излучения111992-122.jpg . Поэтому данные наблюдений величины 111992-123.jpg позволяют оценить верхние пределы амплитуды А. ф. разных масштабов в эпоху рекомбинации. По-видимому, амплитуда А. ф. в масштабах 111992-124.jpgв то время составляла 111992-125.jpg 0,1%.

К моменту рекомбинации затухают мелкомасштабные А. ф. и остаются флуктуации с массой 111992-126.jpg (или 111992-127.jpg ). После рекомбинации сохранившиеся крупномасштабные неоднородности плотности растут под действием гравитации, не испытывая противодействия со стороны сил упругости (давления), т к. 111992-128.jpg и 111992-129.jpg существенно превышают критич. джинсовскую массу в эту эпоху (см. Гравитационная неустойчивость). Поэтому образование структуры на нелинейной стадии роста А. ф. начинается с концентрации слабовзаимодействующих частиц и барионов в сильно сплюснутые облака - т. н. блины (вероятно, при zy4). "Блины", обладающие массами 111992-130.jpg (или 111992-131.jpg), являются предшественниками совр. сверхскоплений галактик. В этой модели галактики образуются внутри "блинов" путём фрагментации их на части, к-рая вызвана сложными газодинамич., тепловыми в гравитац процессами. Наряду с образованием "блинов" теория предсказывает рождение на более поздней стадии эволюции волокнистых и компактных сгущений массы примерно того же масштаба, к-рые вместе с "блинами" образуют единую ячеисто-сетчатую крупномасштабную структуру Вселенной. Если осн. масса Вселенной заключена в гипотетич. слабовзаимодействующих частицах типа аксонов, фотино, гравитино, то теория предсказывает более сложную картину происхождения структуры Вселенной из А. ф., в к-рой скопления исверхскопления галактик образуются несколько позже самих галактик.

Лит.: Зельдович Я. Б., Новиков И. Д., Строение и эволюция Вселенной, М., 1975; Шандарин С. Ф., Дорошкевич А. Г., Зельдович Я. Б., Крупномасштабная структура Вселенной, "УФН", 1983, т. 139, с. 83.

С. Ф. Шандарин.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

adiabatic fluctuations adiabatic fluctuations Макаров: адиабатические флуктуации, адиабатические флуктуации (в космологии) Универсальный англо-русский словарь. Академик.ру. 2011.
КРУПНОМАСШТАБНАЯ СТРУКТУРА ВСЕЛЕННОЙ КРУПНОМАСШТАБНАЯ СТРУКТУРА ВСЕЛЕННОЙ КРУПНОМАСШТАБНАЯ СТРУКТУРА ВСЕЛЕННОЙ - термин, введённый для обозначения строения Вселенной в масштабах от неск. Мпк до нсск. сотен Мпк (в первую очередь пространственного распределения галактик, их скоплений и свер
adiabatic density fluctuations adiabatic density fluctuations Макаров: адиабатические флуктуации плотности Универсальный англо-русский словарь. Академик.ру. 2011.
,
АДИАБАТИЧЕСКИЕ ФЛУКТУАЦИИ

в космологии - один из возможных типов малых нарушений однородности Вселенной, привлекаемых для объяснения происхождения её наблюдаемой структуры: галактик, а также групп, скоплений и сверхскоплений галактик. А. ф. присутствуют, вероятно, уже на самых ранних стадиях эволюции Вселенной - вблизи космологич. сингулярности (см. Сингулярность космологическая). Они представляют собой неоднородности плотности и потенц. возмущения скорости в-ва, к-рые нарушают однородное и изотропное расширение Вселенной и, нарастая под действием сил тяготения, приводят к образованию гравитационно обособленных космич. тел. А. ф. сохраняют уд. энтропию строго неизменной по пространству - отсюда их название (см. Адиабатический процесс). Постоянство уд. энтропии является, согласно совр. теориям (см. Барионная асимметрия Вселенной), одним из важнейших свойств ранней Вселенной.

В ходе эволюции Вселенной мелкомасштабные А. ф. испытывают сильное затухание. В космологических моделях, в к-рых предполагается, что в настоящее время осн. вклад в плотность вещества дают барионы, это затухание происходит на стадии ионизованного водорода и вызвано диссипативным взаимодействием водородно-гелиевой плазмы с фотонами, заполняющими Вселенную. Граничный масштаб А. ф., испытывающий затухание, если определять его массой вовлечённых во флуктуацию барионов 111992-108.jpg, зависит от атомных констант и параметров рассматриваемой кос-мологич. модели ( Хаббла постоянной111992-109.jpg. и безразмерной ср. плотности Вселенной 111992-110.jpg, см. Космология). Значение 111992-111.jpg оценивается по аппроксимационной ф-ле

111992-112.jpg,

где 111992-113.jpg - волновое число, соответствующее масштабу затухания в спектре А. ф., 111992-114.jpg - ср. плотность барионов, h=H0/[100 км/(с*Мпк)] - безразмерный параметр. Ф-ла приближённо справедлива при 0,01<111992-115.jpg<1.

В моделях Вселенной, где по своему вкладу в массу доминируют слабовзаимодействующие частицы, обладающие массой покоя (напр., электронное нейтрино с предполагаемой массой 111992-116.jpg 10-100 эВ и, возможно, нестабильное), затухание мелкомасштабных А. ф. вызвано эффектом перемешивания - аналог Ландау затухания - на стадии, когда слабовзаимодействующие частицы были релятивистскими. Граничный масштаб затухания 111992-117.jpg, где 111992-118.jpg111992-119.jpg - т. н. планковская масса. В случае электронных нейтрино 111992-120.jpg .

Информация об А. ф., существовавших в эпоху рекомбинации водорода (при z 111992-121.jpg103, где z - красное смещение), сохраняется в угл. флуктуациях темп-ры микроволнового фонового излучения111992-122.jpg . Поэтому данные наблюдений величины 111992-123.jpg позволяют оценить верхние пределы амплитуды А. ф. разных масштабов в эпоху рекомбинации. По-видимому, амплитуда А. ф. в масштабах 111992-124.jpgв то время составляла 111992-125.jpg 0,1%.

К моменту рекомбинации затухают мелкомасштабные А. ф. и остаются флуктуации с массой 111992-126.jpg (или 111992-127.jpg ). После рекомбинации сохранившиеся крупномасштабные неоднородности плотности растут под действием гравитации, не испытывая противодействия со стороны сил упругости (давления), т к. 111992-128.jpg и 111992-129.jpg существенно превышают критич. джинсовскую массу в эту эпоху (см. Гравитационная неустойчивость). Поэтому образование структуры на нелинейной стадии роста А. ф. начинается с концентрации слабовзаимодействующих частиц и барионов в сильно сплюснутые облака - т. н. блины (вероятно, при zy4). "Блины", обладающие массами 111992-130.jpg (или 111992-131.jpg), являются предшественниками совр. сверхскоплений галактик. В этой модели галактики образуются внутри "блинов" путём фрагментации их на части, к-рая вызвана сложными газодинамич., тепловыми в гравитац процессами. Наряду с образованием "блинов" теория предсказывает рождение на более поздней стадии эволюции волокнистых и компактных сгущений массы примерно того же масштаба, к-рые вместе с "блинами" образуют единую ячеисто-сетчатую крупномасштабную структуру Вселенной. Если осн. масса Вселенной заключена в гипотетич. слабовзаимодействующих частицах типа аксонов, фотино, гравитино, то теория предсказывает более сложную картину происхождения структуры Вселенной из А. ф., в к-рой скопления исверхскопления галактик образуются несколько позже самих галактик.

Лит.: Зельдович Я. Б., Новиков И. Д., Строение и эволюция Вселенной, М., 1975; Шандарин С. Ф., Дорошкевич А. Г., Зельдович Я. Б., Крупномасштабная структура Вселенной, "УФН", 1983, т. 139, с. 83.

С. Ф. Шандарин.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.

adiabatic fluctuations adiabatic fluctuations Макаров: адиабатические флуктуации, адиабатические флуктуации (в космологии) Универсальный англо-русский словарь. Академик.ру. 2011.
КРУПНОМАСШТАБНАЯ СТРУКТУРА ВСЕЛЕННОЙ КРУПНОМАСШТАБНАЯ СТРУКТУРА ВСЕЛЕННОЙ КРУПНОМАСШТАБНАЯ СТРУКТУРА ВСЕЛЕННОЙ - термин, введённый для обозначения строения Вселенной в масштабах от неск. Мпк до нсск. сотен Мпк (в первую очередь пространственного распределения галактик, их скоплений и свер
adiabatic density fluctuations adiabatic density fluctuations Макаров: адиабатические флуктуации плотности Универсальный англо-русский словарь. Академик.ру. 2011.

Заказать работу



наверх страницынаверх страницы на верх страницы





© Библиотека учебной и научной литературы, 2012-2016 Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования