Ключевая идея в объяснении эволюции структур во Вселенной - гравитационная нестабильность . [1] Если материал должен быть объединен, чтобы сформировать структуры, тогда требуется сила дальнего действия, и гравитация - единственная известная возможность. (Хотя электромагнетизм - это сила дальнего действия, нейтральность заряда требует, чтобы его влияние было незначительным в больших масштабах.) Основная картина выглядит следующим образом.
Предположим, что в некоторый начальный момент времени, скажем, при разделении , в распределении материи есть небольшие неоднородности. Области с большим количеством материи будут оказывать большую гравитационную силу на соседние области и, следовательно, будут притягивать окружающий материал. Этот дополнительный материал делает их еще более плотными, чем раньше, увеличивая их гравитационное притяжение и еще больше усиливая их притяжение к своим соседям. Поэтому неравномерное распределение материи нестабильно под действием силы тяжести, становясь все более и более неравномерным с течением времени.
Эта нестабильность - именно то, что необходимо для объяснения наблюдения, что Вселенная сейчас гораздо более нерегулярна, чем при разъединении, и почти повсеместно признается, что гравитационная нестабильность является основным фактором, влияющим на формирование структур во Вселенной. Это привлекательно простая картина, довольно испорченная в реальной жизни тем фактом, что, хотя гравитация может играть ведущую роль, многие другие процессы также могут играть определенную роль, и все становится довольно сложным. Например, мы знаем, что у излучения есть давление, пропорциональное его плотности , и во время формирования структуры неоднородности создают градиенты давления, которые приводят к силам, противодействующим гравитационному коллапсу . Мы знаем, что нейтрино движутся релятивистски и не взаимодействуют с другим материалом, поэтому они могут покидать структуры по мере их формирования. И как только начинается формирование структуры, сложная астрофизика звезд, особенно сверхновых , может вернуть энергию в межгалактические области и влиять на области, которые еще не завершили их гравитационный коллапс. [2]
Рекомендации
- ^ Trinh, XT; Montmerle, T .; Ван Тран, Дж. Т. (1987). Звездообразования и эволюция галактик . Мориондское разбирательство. Издания Frontieres. п. 472. ISBN. 978-2-86332-050-1. Проверено 12 ноября 2018 .
- ^ Лиддл, Эндрю (2003). Введение в современную космологию (2-е изд.). Вайли. ISBN 0-470-84835-9.