Войд

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Карта сверхскоплений и войдов во Вселенной в пределах 1 млрд световых лет.

Войд (англ. void — пустота) — пространство между галактическими нитями, в котором почти отсутствуют галактики и скопления. Наиболее крупные космические пустоты именуются супервойдами (сверхпустотами).

Открытие[править | править вики-текст]

Войды впервые были обнаружены в 1977 году Стефаном Грегори и Лаярдом А. Томпсоном в Национальной обсерватории Китт Пик, а также Я. Эйнасто, М. Йыэвээром и Э. Таго из Тартуской астрофизической обсерватории[1].

Наблюдаемые характеристики[править | править вики-текст]

Компьютерная модель крупномасштабного распределения источников света (галактик и квазаров) во Вселенной.

Войды — одни из крупнейших образований в природе, занимающие основную часть пространства во Вселенной[2]. Главная особенность данных структур заключается в том, что в войдах плотность видимой материи значительно ниже её средней плотности во Вселенной[3]. Будучи главными элементами крупномасштабной структуры, войды разграничиваются галактическими нитями[4].

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[5]. Крупнейшим обнаруженным супервойдом является «Гигантский войд» с диаметром в 300-400 Мпк[6].

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.[7]

Формирование войдов[править | править вики-текст]

Вопрос образования космических пустот неразрывно связан с проблемой формирования крупномасштабной структуры. Наблюдения подтверждают вывод, что ячеистая структура Вселенной возникла из начального Гауссова поля возмущений плотности[8][9]. В настоящее время считается, что ключевую роль сыграли возникавшие неоднородности распределения именно тёмной материи[10][11].

По современным представлениям, на самых ранних стадиях расширения Вселенной вещество было распределено почти идеально однородно[11]. В фазу инфляции малые по величине и случайно возникающие квантовые флуктуации полей стремительно разрастались[12]. Они привели к неоднородностям плотности материи, которые в дальнейшем развивались благодаря гравитационной неустойчивости[8]. Нелинейная стадия роста возмущений стала причиной преимущественного сжатия материи вдоль одного из направлений[10], из-за чего вещество концентрировалось на каустиках, которые далее пересекались и стали нитями. Соответственно, войдами стали места с весьма низкой плотностью материи.

Поскольку тёмной материи во Вселенной больше, чем видимой, то и масштаб уплотнений первой был значительнее. Флуктуации плотности обладали таким спектром (т. н. спектр возмущений)[13], что дальнейшее стягивание видимого вещества к уплотнениям тёмной материи гравитацией могло привести к наблюдаемой нитевидной структуре Вселенной с сохранением крупномасштабной однородности и изотропности. Возможность такого сценария была также подтверждена компьютерными расчётами[11].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Mihkel Jõeveer Jaan Einasto 70 (англ.) // Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, Physics and Mathematics. — 1999. — Vol. 48, iss. 3. — P. 60—62. — ISSN 1406-0086.
  2. van de Weygaert, Rien & Platen, Erwin (2009), "Cosmic Voids: structure, dynamics and galaxies", arΧiv:0912.2997 [astro-ph] 
  3. Элыив А. А., Караченцев И. Д., Караченцева В. Е., Мельник О. В., Макаров Д. И. Структуры низкой плотности в Местной вселенной. II. Близкие космические пустоты // Астрофизический бюллетень. — Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук, 2013. — Т. 68, № 1. — С. 1. — ISSN 1990-3391. — arXiv:1302.2369.
  4. Platen, Erwin; van de Weygaert, Rien & J.T. Jones, Bernard (2007), "Alignments of Voids in the Cosmic Web", arΧiv:0711.2480 [astro-ph] 
  5. Lindner, Ulrich; Einasto, Jaan; Einasto, Maret; Freudling, Wolfram; Fricke, Klaus & Tago, Erik (1995), "The Structure of Supervoids -- I: Void Hierarchy in the Northern Local Supervoid", arΧiv:astro-ph/9503044 
  6. Kopylov A. I.; Kopylova, F. G." (2002) "Search for streaming motion of galaxy clusters around the Giant Void" (PDF) Astronomy and Astrophysics, v.382, p.389-396 Bibcode2002A&A...382..389K DOI:10.1051/0004-6361:20011500
  7. Lenta.ru: Наука и техника: Наука: Астрономы обнаружили материю в войдах
  8. 1 2 Лукаш В. Н., Михеева Е. В. Основания физической космологии // Учёные записки Казанского университета. Серия Физико-математические науки. — Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет», 2011. — Т. 153, № 3. — С. 1. — ISSN 2541-7746.
  9. 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] 
  10. 1 2 Астронет — Образование крупномасштабной структуры Вселенной
  11. 1 2 3 Крупномасштабная структура Вселенной | Энциклопедия Кругосвет
  12. Элементы — новости науки: Эксперимент BICEP2 подтверждает важнейшее предсказание теории космической инфляции
  13. Астронет — Модель инфляционной Вселенной

Ссылки[править | править вики-текст]