Войды (англ.void — «пустота») — обширные области между галактическими нитями, в которых отсутствуют или почти отсутствуют галактики и скопления. Войды обычно имеют размеры порядка 10-100 Мпк. Наиболее крупные космические пустоты именуются супервойдами. Средняя плотность материи в них менее десятой доли от типичной для наблюдаемой Вселенной.
Космические пустоты стали объектом изучения астрофизики в середине 1970-х годов, когда астрономические обзоры, измеряющие красное смещение, стали более популярными и позволили двум независимым группам астрофизиков в 1978 году распознать сверхскопления и войды в пространственном распределении галактик.[2][3] Новые обзоры добавили в двухмерные карты космических структур «глубину», позволив начать создавать первые трёхмерные карты наблюдаемой Вселенной. В этих обзорах расстояние до галактик рассчитывалось из величин их красного смещения, возникающего из-за расширения Вселенной.
Хронология
1961 – Внимание астрономического сообщества привлекают крупномасштабные структурные элементы, такие как «скопления второго порядка» (англ.second-order clusters), один из типов сверхскопления.[4]
1978 – Опубликованы первые две работы на тему пустот в крупномасштабной структуре, в которых говорится об обнаруженных спереди от скопления Волос Вероники войдах.[2][3]
1983 – Стало возможным достаточно сложное, чтобы дать относительно достоверный результат вычислений для эволюции крупномасштабной структуры, компьютерное моделирование, и оно дало представление об основных особенностях крупномасштабного распределения галактик.[7][8]
1985 – Исследование элементов крупномасштабной структуры в области сверхскопления Персея-Рыб (в том числе войдов).[9]
1989 – The Center for Astrophysics Redshift Survey показал, какие структуры превалируют в наблюдаемой Вселенной в крупном масштабе.[10]
1991 – The Las Campanas Redshift Survey подтвердил большую распространенность войдов в крупномасштабной структуре.[11]
1995 – Сравнения исследований галактик показывают, что войды обнаруживаются независимо от выбора области.[12]
2001 – Field Galaxy Redshift Survey добавил в каталог войдов большое количество новых записей.[13]
2009 – Данные Sloan Digital Sky Survey в сочетании с данными предыдущих крупных обзоров дали наиболее полное представление о детальной структуре войдов.[14][15][16]
Наблюдаемые характеристики
Войды — одни из крупнейших образований в природе, занимающие основную часть пространства во Вселенной[17]. Главная особенность данных структур заключается в том, что в войдах плотность видимой материи значительно ниже её средней плотности во Вселенной[18]. Будучи главными элементами крупномасштабной структуры, войды разграничиваются галактическими нитями[19].
Средний размер войдов достигает 40 мегапарсек ( ≈ 130 млн св. лет), однако во Вселенной присутствуют более масштабные пустоты — супервойды (англ.supervoids), средний диаметр которых составляет 100 Мпк[20]. Одним из крупнейших обнаруженных супервойдов является «Гигантский войд» с диаметром в 300-400 Мпк[21].
В войдах могут быть «тёмная энергия» и протогалактические облака. Кроме того, по опубликованным в 2014 году данным астрономы из Университета Пенсильвании обнаружили в войдах небольшие искажения в направлениях распространения света, создаваемые, предположительно, тёмной материей. Для этого были использованы данные Слоановского цифрового небесного обзора для 40 миллионов галактик и 20 тысяч войдов[22].
Формирование
Вопрос образования космических пустот неразрывно связан с проблемой формирования крупномасштабной структуры Вселенной. Компьютерные расчёты и наблюдения подтверждают вывод, что ячеистая структура Вселенной возникла из начального Гауссова поля возмущений плотности[23][24][25].
По современным представлениям, на самых ранних стадиях расширения Вселенной вещество было распределено почти идеально однородно[25]. В фазу инфляции малые по величине и случайно возникающие квантовые флуктуации полей стремительно разрастались[26]. Они привели к неоднородностям плотности материи, которые в дальнейшем развивались благодаря гравитационной неустойчивости[23]. Нелинейный рост возмущений вызвал преимущественное сжатие материи вдоль одного из направлений[27], из-за чего вещество концентрировалось на каустиках, которые далее пересекались и стали нитями. Соответственно, войдами стали места с весьма низкой плотностью материи. В итоге образовалась наблюдаемая структура Вселенной с сохранением крупномасштабной однородности и изотропности.
Была подтверждена возможность формирования сети нитей и войдов по описанному выше сценарию, но только если учитывать сильное влияние тёмной материи[25]. Поэтому считается, что ключевую роль в процессе сыграли неоднородности плотности именно тёмной материи[27]. Без её неравномерного распределения развивающиеся возмущения плотности видимого вещества не смогли бы вырасти настолько, чтобы образовать наблюдаемый облик Вселенной[25].
↑ Mihkel Jõeveer.Jaan Einasto 70(англ.)// Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, Physics and Mathematics.— 1999.— Vol. 48, iss. 3.— P. 60—62.— ISSN1406-0086.
↑ Giovanelli, R.; M. P. Haynes (1985). “A 21 CM survey of the Pisces-Perseus supercluster. I – The declination zone +27.5 to +33.5 degrees”. The Astronomical Journal. 90: 2445. Bibcode:1985AJ.....90.2445G. DOI:10.1086/113949. ISSN0004-6256.
↑ Colless, Matthew; Dalton, G. B.; Maddox, S. J.; Sutherland, W. J.; Norberg, P.; Cole, S.; Bland-Hawthorn, J.; Bridges, T. J.; Cannon, R. D.; Collins, C. A.; J Couch, W.; Cross, N. G. J.; Deeley, K.; DePropris, R.; Driver, S. P.; Efstathiou, G.; Ellis, R. S.; Frenk, C. S.; Glazebrook, K.; Jackson, C. A.; Lahav, O.; Lewis, I. J.; Lumsden, S. L.; Madgwick, D. S.; Peacock, J. A.; Peterson, B. A.; Price, I. A.; Seaborne, M.; Taylor, K. (2001). “The 2dF Galaxy Redshift Survey: Spectra and redshifts”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 328 (4): 1039—1063. arXiv:astro-ph/0106498. Bibcode:2001MNRAS.328.1039C. DOI:10.1046/j.1365-8711.2001.04902.x.
↑ Abazajian, K.; for the Sloan Digital Sky Survey; Agüeros, Marcel A.; Allam, Sahar S.; Prieto, Carlos Allende; An, Deokkeun; Anderson, Kurt S. J.; Anderson, Scott F.; Annis, James; Bahcall, Neta A.; Bailer-Jones, C. A. L.; Barentine, J. C.; 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.; et al. (2009). “The Seventh Data Release of the Sloan Digital Sky Survey”. The Astrophysical Journal Supplement Series. 182 (2): 543—558. arXiv:0812.0649. Bibcode:2009ApJS..182..543A. DOI:10.1088/0067-0049/182/2/543.
↑ Thompson, Laird A.&Gregory, Stephen A.(2011),"An Historical View: The Discovery of Voids in the Galaxy Distribution", arΧiv:1109.1268[physics.hist-ph]
↑ van de Weygaert, Rien; Platen, Erwin; Tigrak, Esra; Hidding, Johan; van der Hulst, Thijs; A. Aragon-Calvo, Miguel; Stanonik, Kathryn&van Gorkom, Jacqueline(2009),"The Cosmically Depressed: Life, Sociology and Identity of Voids", arΧiv:0912.3473[astro-ph]
Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.
2019-2024 WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии