Космология/Исследовательская работа/Мегаструктура Вселенной как снимок эпохи Большого Взрыва

Материал из Викиверситета
Перейти к навигации Перейти к поиску
Внимание! Открытый исследовательский проект, к которому может присоединится каждый ...


Fairytale up blue.png
Базовый уровень статей

Выделить только проверенную информацию

Fairytale down blue.png

Создать черновик


Эта статья — часть материалов: кафедры Космология


Введение[править]

Adobe Caslon a.svg Авторская работа
Автор: Touol
Руководитель: без научника, ищу, предлагайте варианты
Работа не имеет рецензии.
Circle-question.svg Этот раздел содержит гипотетические предположения, которые на данный момент не имеют подтверждения или не признаны научным сообществом.

Мегаструктура Вселенной и эпоха Большого Взрыва[править]

Уже в начале XX века было известно, что звезды группируются в звездные скопления, которые, в свою очередь, образуют галактики. Позже были найдены скопления и сверхскопления галактик. Разумно было бы предположить, что эта иерархия распространяется дальше на сколь угодно много уровней, но в 1990-х было выяснено, что на масштабах порядка 1 млрд.св.лет (300 мегапарсек или около 3% от размера Метагалактики — видимой части вселенной, 1 пс = 3.26 св.г. — расстояние, с которого орбита Земли видна под углом 1’’, 1 св.г.=9.46*1017 см, орбита Земли = 0.000032 св.г., орбита Плутона = 0.0013 св.г.) Вселенная практически однородна.

По современным представлениям, Вселенная представляет собой совокупность довольно плоских "листов", разделенных областями, в которых практически нет светящейся материи. Эти области (пустоты, voids) имеют размер порядка сотни Мпс. Первым наблюдаемым листом стала Великая Стена (проходит длинной дугой через южные созвездия Гидры–Центавра–Телескопа–Павлина–Индейца), находящаяся в 200 млн.св.лет и имеющая размер около 500 млн.св.лет и толщину всего 15 млн.св.лет.

Вопрос о ячеистой структуре Вселенной впервые был поставлен в 1970-х Яаном Эйнасто и его сотрудниками (Тартуская обсерватория, СССР). Впоследствии выяснилось, что самая крупномасштабная структура Вселенной действительно представляет собой ячейки различного размера, составленные из галактик и их систем. Галактики и их скопления концентрируются в своего рода изогнутых "стенках" толщиной порядка 10 млн.св.л., пересекающихся друг с другом. Некоторые "стенки" прослеживаются на сотни миллионов световых лет. Там, где стенки "смыкаются", галактик особенно много (сверхскопления). Внутри ячеек, между стенками, находятся пустоты (их называют "войды" от "void" — "пустое место"), в которых плотность галактик как минимум вдесятеро меньше, чем в среднем. Некоторым аналогом такой структуры может служить пена из мыльных пузырей.

гипотеза[править]

На сегодняшний день происхождение Мегаструктуры Вселенной не имеет четкого объяснения. Но ее можно объяснить, предположив, что на момент отделения излучения от вещества в плазме вселенной существовали магнитные домены. Домены подобные магнитным доменам в ферромагнетиках и подобные солнечным пятнам. Тогда наблюдаемая Мегаструктура Вселенной это снимок распределения вещества в этих магнитных доменах.

Для существования подобных магнитных доменов в эпоху большого взрыва нужен мощный источник (процесс) порождающий мегамощное электромагнитное поле. Таким источником может послужить сам процесс расширения Вселенной. Для примера предположим, что в результате флуктуации распределения заряда плазмы, образовались положительно и отрицательно заряженные области плазмы. Поскольку Вселенная расширяется и очень быстро расширяется, эти области начинают разбегаться от друг друга со скоростью близкой к скорости света. То есть возникает электрический ток. А этот ток уже порождает магнитное поле. Так как на магнитное поле также расширяется с расширением пространства, поле быстро уменьшается, порождая ток согласно законам электродинамики. Потом ток вызывает магнитное поле и так далее. Похоже на рождение электрон-позитронных пар в сильном гравитационном поле. Так мощные электромагнитные поля рождались из флуктуаций заряда плазмы.

Естественно не все так просто, но для нас важно, что достаточно мощные электромагнитные поля могли существовать и скорей всего существовали. Эти поля привели к неоднородному распределению вещества в пространстве. К наблюдаемой Мегаструктуре Вселенной.

Магнитные домены особенно интересны в эпоху отделения нейтрино от вещества. В слабых взаимодействиях не сохраняется пространственная четность. Электроны испускаются преимущественно в направлении противоположном направлению магнитного поля (спина частицы). А позитроны при распаде античастицы наоборот в направлении магнитного поля. В эпоху отделения нейтрино мегасильные магнитные поля могли привести преобладанию в одной области вещества в другой антивещества. К пространственному разделению вещества и антивещества. Давление на границах доменов могло создать условия для образования черных дыр. Так же особые конфигурации магнитных полей могли привести к вбиванию антивещества в черные дыры. Для примера рассмотрим магнитное поле в виде воронки.



Магнитная ловушка



Распад нейтрона и антинейтрона в подобной конфигурации приведет к двум потокам. Позитроны и протоны будут преимущественно двигаться из воронки. А антипротоны и электроны в воронку. Сложно сказать, что именно произойдет в такой конфигурации. Но можно предположить, что антипротоны будут собираться в горлышке воронки до тех пор, пока плотность вещества в горлышке приведет к образованию черной дыры. Можно построить математическую модель и рассчитать так ли это.

Если идея «магнитных доменов» верна, то:

  1. Реликтовые черные дыры - ядра квазаров возникли в эпоху горячей вселенной. Квазары могут наблюдаться с момента отделения вещества от излучения. Точнее с того момента когда межзвездный газ становиться достаточно рассеянным, чтоб не экранировать их излучение. Возможно гамма-всплески, обсуждаемые в статье ЛИПУНОВ В. М. "Военная тайна" астрофизики, вызваны поглощением вещества реликтовой черной дырой в эпоху отделения излучения.
  2. Квазары расположены в узлах доменов. Группа квазаров расположенных радом аналогична другим таким же группам квазаров. Допустим, нашли три квазара с некоторыми светимостью, частотой. И нашли квазар похожий на один из этой группы. Радом с ним будут еще два квазара с параметрами такими же, как и у группы трех квазаров.
  3. Если Мегаструктура Вселенной снимок распределения вещества на момент отделения излучения, структура есть не только в расположении галактик, но и на картах их моментов импульсов, магнитных моментах и скоростей.
  4. В реликтовом излучении на сегодняшнем оборудовании наблюдаются только самые крупные и яркие события эпохи отделения излучения от вещества. Увеличив разрешающую способность радиотелескопов, можно будет увидеть сами «магнитные домены».

Литература[править]

  1. Т.Редже "Этюды о Вселенной". http://www.astronet.ru/db/msg/1172988/ev108.htm
  2. Большой Взрыв. http://nuclphys.sinp.msu.ru/enc/e011p02.htm
  3. Крупномасштабная структура Вселенной. http://protein.bio.msu.su/~akula/Phis/LF4.htm
  4. Несохранение четности в слабых взаимодействиях. Опыт Ву.
  5. ЛИПУНОВ В. М. "Военная тайна" астрофизики http://www.edu.ru/modules.php?op=modload&name=Web_Links&file=index&l_op=visit&lid=4988
  6. В начале были дыры http://www.gazeta.ru/science/2010/08/26_a_3411481.shtml