შინაარსზე გადასვლა

ვოიდი (ასტრონომია)

სტატიის შეუმოწმებელი ვერსია
მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
სამყაროს ზეგროვებისა და ვოიდების რუკა

ვოიდი (ინგლ. void — „სიცარიელე“) — ადგილები სამყაროში, რომლებშიც ძალიან ცოტაა ან საერთოდ არ არის გალაქტიკები. მდებარეობს ფილამენტებს (კლასტერების, გროვათა გროვების, დამაკავშირებელი თხელი გალაქტიკური სტრუქტურები) შორის, დამახასიათებელი ზომებით 10-150 მეგაპარსეკი. სამყაროს უფრო მკვრივი რეგიონების ვოიდები, როგორც წესი, სამყაროს გაიშვიათებული რეგიონების ვოიდებზე პატარაა.[1] მათში მატერიის საშუალო სიმკვრივე დაკვირვებადი სამყაროსთვის დამახასიათებელის მეათედზე ნაკლებია.

კოსმოსური სიცარიელეები პირველად აღმოაჩინეს 1978 წელს სტეფან გრეგორიმ და ლეიარდ ა. ტომპსონმა კიტ პიკის ეროვნულ ობსერვატორიაში.[2]

ვოიდები გახდა ასტროფიზიკის შესწავლის აქცენტი 1970-იანი შუა წლებიდან, როდესაც წითელი წანაცვლების ასტრონომიული კვლევები, უფრო პოპულარული გახდა და 1978 წელს ასტროფიზიკოსთა ორ დამოუკიდებელ ჯგუფს საშუალება მიეცა გაემიჯნათ ზეგროვები და ვოიდები გალაქტიკების სივრცით განაწილებაში.[3][4] ახალმა კვლევებმა, მანამდე არსებულ კოსმოსური სტრუქტურების ორგანზომილებიან რუკებს დაამატა „სიღრმე“, რამაც საშუალება მისცა შექმნილიყო დაკვირვებადი სამყაროს პირველი სამგანზომილებიანი რუკები. ამ გამოკვლევებში გალაქტიკებამდე მანძილი გამოითვლილ იქნა მათი წითელი წანაცვლების მნიშვნელობებიდან გამომდინარე, რომელიც მიიღება სამყაროს გაფართოების შედეგად.

  • 1961 — ასტრონომიული საზოგადოების ყურადღება მიიპყრო მასშტაბურმა სტრუქტურულმა ელემენტებმა, როგორებიცაა „მეორე რიგის გროვები“, ზეგროვის ერთ-ერთი ტიპი.[5]
  • 1978 – გამოქვეყნდა პირველი ორი ნაშრომი სიცარიელეების ფართომასშტაბიანი სტრუქტურის თემაზე, სადაც საუბარია Coma/A1367-ის (ვერონიკას თმების) გროვასთან აღმოჩენილ ვოიდებზე.[3][6]
  • 1981 – მენახირის თანავარსკვლავედში აღმოაჩინეს უზარმაზარი ვოიდი.[7][8]
  • 1983 – კომპიუტერული სიმულაციებით შესაძლებელი გახდა, საკმარისად რთული ფართომასშტაბიანი სტრუქტურის ევოლუციის მოდელირება, რომლითაც შესაძლებელი გახდა გალაქტიკების ფართომასშტაბიანი განაწილების ძირითადი მახასიათებლების გარკვევა.[9][10]
  • 1985 – ფართომასშტაბიანი სტრუქტურის ელემენტების შესწავლა პერსევს-თევზების ზეგროვის რეგიონში (სიცარიელეების ჩათვლით).[11]
  • 1989 – The Center for Astrophysics Redshift Survey-მა აჩვენა, რომელი სტრუქტურები ჭარბობს დაკვირვებად სამყაროში ფართო მასშტაბით.[12]
  • 1991 – Las Campanas Redshift Survey-მა დაადასტურა ვოიდების მაღალი გავრცელება ფართომასშტაბიან სტრუქტურაში.[13]
  • 1995 – გალაქტიკების კვლევების შედარება აჩვენებს, რომ ვოიდები აღმოჩენილია რეგიონის არჩევის მიუხედავად.[14]
  • 2001 – Field Galaxy Redshift Survey-მა დაამატა ახალი ჩანაწერების დიდი რაოდენობა ვოიდების კატალოგში.[15]
  • 2009 – Sloan Digital Sky Survey-ის მონაცემები, წინა ძირითადი კვლევების მონაცემებთან ერთად, იძლევა ყველაზე სრულ სურათს ვოიდების დეტალური სტრუქტურის შესახებ.[16][17][18]

დაკვირვებადი მახასიათებლები

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ვოიდები (კოსმოსური სიცარიელეები) ბუნებაში ერთ-ერთი უდიდესი წარმონაქმნებია, რომლებიც სამყაროს სივრცის დიდ ნაწილს იკავებს.[19] ამ სტრუქტურების მთავარი მახასიათებელია ის, რომ ვოიდებში ხილული მატერიის სიმკვრივე მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე მისი საშუალო სიმკვრივე სამყაროში.[20] როგორც ფართომასშტაბიანი სტრუქტურის ძირითადი ელემენტები, ვოიდები შემოიფარგლება გალაქტიკური ძაფებით.[21]

ასეთი ვოიდების საშუალო ზომა აღწევს 40 მეგაპარსეკს (≈ 130 მილიონი სინათლის წელი), მაგრამ სამყაროში არის უფრო დიდი ვოიდები - სუპერვოიდები (ინგლ. supervoids), რომელთა საშუალო დიამეტრი 100 მეგაპარსეკია.[22] აღმოჩენილი ერთ-ერთი ყველაზე დიდი ვოიდი არის „გიგანტური ვოიდი“, რომლის დიამეტრი 300-400 მეგაპარსეკია.[23].

სიცარიელეში შესაძლოა იყოს „ბნელი ენერგია“ და პროტოგალაქტიკური ღრუბლები. გარდა ამისა, 2014 წელს გამოქვეყნებული მონაცემების მიხედვით, პენსილვანიის უნივერსიტეტის ასტრონომებმა ვოიდებში აღმოაჩინეს სინათლის გავრცელების მიმართულებებში მცირე გარდატეხა, რომელიც სავარაუდოდ სავარაუდოდ ბნელი მატერიის ზემოქმედებითაა განპირობებული. ამ მიზნით, Sloan Digital Sky Survey-მა გამოიყენა მონაცემები, 40 მილიონი გალაქტიკისა და 20 ათასი ვოიდის შესახებ.[24]

თანამედროვე კონცეფციების თანახმად, სამყაროს გაფართოების ადრეულ ეტაპზე მატერია თითქმის იდეალურად ერთგვაროვნად იყო განაწილებული.[25] ინფლაციის ფაზაში, მცირე და შემთხვევით წარმოქმნილი კვანტური ველის რყევები სწრაფად იზრდებოდა.[26] ამან გამოიწვია მატერიის სიმკვრივის არაერთგვაროვნება, რომელიც შემდგომ განვითარდა გრავიტაციული არასტაბილურობის გამო.[27] დარღვევების არაწრფივი ზრდა იწვევდა მატერიის მეტად შეკუმშვას ერთ-ერთი მიმართულების გასწვრივ,[28] რის გამოც მატერია კონცენტრირდება კაუსტიკაზე, რომელიც შემდეგ გამოიკვეთა და ძაფებად იქცა. შესაბამისად, ძალიან დაბალი მატერიის სიმკვრივის ადგილები ცარიელი აღმოჩნდა. შედეგად, სამყაროს დაკვირვებადი სტრუქტურა ჩამოყალიბდა ფართომასშტაბიანი ჰომოგენურობისა და იზოტროპიის შენარჩუნებით.

ძაფებისა და სიცარიელეების ქსელის ფორმირების შესაძლებლობა ზემოთ აღწერილი სცენარის მიხედვით დასტურდება, მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ გათვალისწინებული იქნება ბნელი მატერიის ძლიერი გავლენა.[25] აქედან გამომდინარე, ითვლება, რომ ბნელი მატერიის სიმკვრივის არაჰომოგენურობამ გადამწყვეტი როლი ითამაშა ამ პროცესში.[28] მისი არათანაბარი განაწილების გარეშე, ხილული მატერიის სიმკვრივის სხვაობა ვერ გაიზრდებოდა საკმარისად, რომ ჩამოყალიბებულიყო სამყაროს დაკვირვებადი იერსახე.[25]

რესურსები ინტერნეტში

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]
  • Образование структур во Вселенной(ინგლისური)
  • С. Грегори, Л. Томпсон Мир галактик: Сверхскопления и пустоты в крупномасштабной структуре Вселенной
  • Lemonick, Michael D. (June 2024). „Cosmic Nothing: Huge empty patches of the universe could help solve some of the greatest mysteries in the cosmos“. Scientific American. 330 (2s): 20–27. doi:10.1038/scientificamerican0124-20. ISSN 0036-8733.
  • Animated views of voids and their distribution დაარქივებული 2013-03-20 საიტზე Wayback Machine. from Hume Feldman with Sergei Shandarin, Dept. Physics and Astronomy, University of Kansas, Lawrence, Kansas, USA.
  • Fairall, A. P.; Paverd, W. R.; Ashley, R. P. (1994). „Visualization of Nearby Large-Scale Structures“. Astronomical Society of the Pacific Conference Series. 67: 21. Bibcode:1994ASPC...67...21F.
  1. ვოიდი // astronet.ge/
  2. Freedman, Roger A.; Kaufmann, William J. (2008) Universe. Stars and galaxies, 3rd, New York: W.H. Freeman. ISBN 978-0-7167-9561-2. 
  3. 3.0 3.1 Gregory, S. A.; Thompson, L. A. (1978). „The Coma/A1367 supercluster and its environs“. The Astrophysical Journal. 222: 784. Bibcode:1978ApJ...222..784G. doi:10.1086/156198. ISSN 0004-637X.
  4. Jõeveer და Einasto 1978, p. 241
  5. Abell, George O. (1961). „Evidence regarding second-order clustering of galaxies and interactions between clusters of galaxies“. The Astronomical Journal. 66: 607. Bibcode:1961AJ.....66..607A. doi:10.1086/108472. ISSN 0004-6256.
  6. Jõeveer და Einasto 1978, p. 241
  7. Kirshner, R. P.; Oemler, A. Jr.; Schechter, P. L.; Shectman, S. A. (1981). „A million cubic megaparsec void in Bootes“. The Astrophysical Journal. 248: L57. Bibcode:1981ApJ...248L..57K. doi:10.1086/183623. ISSN 0004-637X.
  8. Kirshner, Robert P.; Oemler, Augustus Jr.; Schechter, Paul L.; Shectman, Stephen A. (1987). „A survey of the Bootes void“. The Astrophysical Journal. 314: 493. Bibcode:1987ApJ...314..493K. doi:10.1086/165080. ISSN 0004-637X. S2CID 118385803.
  9. Merlott, A. L. (November 1983). „Clustering velocities in the adiabatic picture of galaxy formation“. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 205 (3): 637–641. Bibcode:1983MNRAS.205..637M. doi:10.1093/mnras/205.3.637. ISSN 0035-8711.
  10. Frenk, C. S.; White, S. D. M.; Davis, M. (1983). „Nonlinear evolution of large-scale structure in the universe“. The Astrophysical Journal. 271: 417. Bibcode:1983ApJ...271..417F. doi:10.1086/161209. ISSN 0004-637X.
  11. Giovanelli, R.; Haynes, M. P. (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. ISSN 0004-6256.
  12. Geller, M. J.; Huchra, J. P. (1989). „Mapping the Universe“. Science. 246 (4932): 897–903. Bibcode:1989Sci...246..897G. doi:10.1126/science.246.4932.897. ISSN 0036-8075. PMID 17812575. S2CID 31328798.
  13. P. Kirshner, Robert; Oemler Jr, August; L. Schechter, Paul; A. Shectman, Stephen; L. Tucker, Douglas (1991). „The Las Campanas Deep Redshift Survey“, Physical cosmology. Gif-sur-Yvette Cedex, France: Editions Frontières, გვ. 595–597. ISBN 978-2-86332-094-5. 
  14. Fisher, Karl; Huchra, John; Strauss, Michael; Davis, Marc; Yahil, Amos; Schlegel, David (1995). „The IRAS 1.2 Jy Survey: Redshift Data“. The Astrophysical Journal Supplement Series. 100: 69. arXiv:astro-ph/9502101. Bibcode:1995ApJS..100...69F. doi:10.1086/192208. S2CID 13605316.
  15. 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. S2CID 40393799.
  16. Abazajian, Kevork N.; Adelman-McCarthy, Jennifer K.; Agüeros, Marcel A.; et al. (2009-06-01). „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. ISSN 0067-0049.
  17. Thompson, Laird A.; Gregory, Stephen A. (2011). "An Historical View: The Discovery of Voids in the Galaxy Distribution". arXiv:1109.1268 [physics.hist-ph].
  18. Mao, Qingqing; Berlind, Andreas A.; Scherrer, Robert J.; Neyrinck, Mark C.; Scoccimarro, Román; Tinker, Jeremy L.; McBride, Cameron K.; Schneider, Donald P.; Pan, Kaike (2017). „A Cosmic Void Catalog of SDSS DR12 BOSS Galaxies“. The Astrophysical Journal (ინგლისური). 835 (2): 161. arXiv:1602.02771. Bibcode:2017ApJ...835..161M. doi:10.3847/1538-4357/835/2/161. ISSN 0004-637X. S2CID 119098071.
  19. van de Weygaert, Rien; Platen, Erwin (2009). "Cosmic Voids: structure, dynamics and galaxies". arXiv:0912.2997 [astro-ph].
  20. 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
  21. Platen, Erwin; van de Weygaert, Rien; J.T. Jones, Bernard (2007). "Alignments of Voids in the Cosmic Web". arXiv:0711.2480 [astro-ph].
  22. 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". arXiv:astro-ph/9503044.
  23. 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
  24. Lenta.ru: Наука и техника: Наука: Астрономы обнаружили материю в войдах. ციტირების თარიღი: 2020-07-06
  25. 25.0 25.1 25.2 Крупномасштабная структура Вселенной | Энциклопедия Кругосвет. ციტირების თარიღი: 2017-04-22
  26. Элементы — новости науки: Эксперимент BICEP2 подтверждает важнейшее предсказание теории космической инфляции. ციტირების თარიღი: 2017-04-22
  27. 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
  28. 28.0 28.1 Астронет — Образование крупномасштабной структуры Вселенной. ციტირების თარიღი: 2017-04-22