Гравитационная нестабильность
Ключевой идеей в объяснении того, как развиваются структуры во Вселенной, является гравитационная нестабильность . [ 1 ] Если материал необходимо соединить вместе, чтобы сформировать структуры, тогда требуется сила дальнего действия, и гравитация — единственная известная возможность. (Хотя электромагнетизм является силой дальнего действия, нейтральность заряда требует, чтобы его влияние не имело значения в больших масштабах.) Основная картина такова.
Предположим, что в какой-то начальный момент, скажем , при развязке , в распределении материи наблюдаются небольшие неравномерности. Те регионы, в которых больше материи, будут оказывать большую гравитационную силу на соседние регионы и, следовательно, будут иметь тенденцию притягивать окружающий материал. Этот дополнительный материал делает их еще более плотными, чем раньше, увеличивая их гравитационное притяжение и еще больше усиливая притяжение к соседям. Поэтому неравномерное распределение материи нестабильно под действием гравитации и с течением времени становится все более и более неравномерным.
Эта нестабильность — именно то, что необходимо для объяснения наблюдения о том, что Вселенная сейчас гораздо более нерегулярна, чем в момент разделения, и почти повсеместно считается, что гравитационная нестабильность является основным фактором, приводящим к образованию структур во Вселенной. Это привлекательная простая картина, но в реальной жизни она несколько испорчена тем фактом, что, хотя гравитация может играть ведущую роль, свою роль играют и многие другие процессы, и все становится довольно сложным. Например, мы знаем, что давление излучения пропорционально его плотности , и во время формирования структуры неровности создают градиенты давления, которые приводят к возникновению сил, противодействующих гравитационному коллапсу . Мы знаем, что нейтрино движутся релятивистски и не взаимодействуют с другим материалом, поэтому они способны покидать структуры по мере их формирования. И как только начнется формирование структуры, сложная астрофизика звезд, особенно сверхновых , сможет направить энергию обратно в межгалактические регионы и повлиять на регионы, которые еще не завершили свой гравитационный коллапс. [ 2 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Трин, ХТ; Монмерль, Т.; Ван Тран, Джей Ти (1987). Звездообразования и эволюция галактик . Мориондское разбирательство. Издания Frontieres. п. 472. ИСБН 978-2-86332-050-1 . Проверено 12 ноября 2018 г.
- ^ Лиддл, Эндрю (2003). Введение в современную космологию (2-е изд.). Уайли. ISBN 0-470-84835-9 .