Rambler's Top100Astronet    
  по текстам   по ключевым словам   в глоссарии   по сайтам   перевод   по каталогу
 

На первую страницу
Лекции по Общей Астрофизике для Физиков

<< 11.4 Реликтовое излучение | Оглавление | 12. Космология (продолжение II) >>

11.5 Флюктуации реликтового излучения

Важнейший результат, полученный в последние годы, относится к измерениям флюктуаций температуры реликтового излучения в различных угловых масштабах. Существование флюктуаций температуры (а значит и интенсивности) реликтового излучения неизбежно в модели горячей Вселенной, поскольку неизбежны флюктуации плотности, из которых впоследствии из-за гравитационной неустойчивости образовалась вся наблюдаемая крупномасштабная структура. Из-за сохранения удельной энтропии .

Еще в 1969 г. была измерена дипольная анизотропия реликтового фона, связанная с движением Земли относительно изотропного реликтового излучения. Измеренное значение дипольной анизотропии  мК соответствует (по формуле эффекта Допплера, ) скорости движения барицентра Солнечной системы со скоростью  км/с. Учитывая движение Солнечной системы относительно центра Галактики, определена скорость движения местной группы галактик относительно реликтового фона  км/с. После 30 лет исследований анизотропии реликтового фона в эксепериментах "Реликт" (Россия) и COBE (США) измерены амплитуды флюктуаций температуры реликтового излучения в угловых масштабах несколько 10 градусов на уровне 30 мкК ( ).

В 2000-2001 гг. были измерены флюктуации микроволнового фона в малых угловых масштабах (Рис. 11.2). Из результаты подтвердили теоретически ожидаемое А.Д.Сахаровым поведение (наличие так называемых "Сахаровских осцилляций"). Физически они вызваны эффектом Допплера при движениях плазмы в момент рекомбинации . Максимальная амплитуда колебаний приходится на размер всей причинно-связанной области (точнее, аккустического горизонта ) а в меньших масштабах из-за фотонной вязкости колебания значительно слабее (Дж. Силк). Значит, ожидемый максимум флюктуаций, наблюдаемых в современню эпоху, должен приходиться на угловой масштаб, под которым сегодня наблюдается звуковой горизонт в момент рекомбинации: . Точное значение зависит от геометрии Вселенной (т.е. от полной плотности по отношению к критической). Величина первого пика флюктуаций приходится на угловой масштаб с гармоникой (см. Рис. 11.2), что соответствует с высокой точностью , т.е. пространственная кривизна Вселенной оказывается равной нулю! Таким образом, геометрия пространственных сечений Вселенной евклидова.

Рис. 11.2 Угловой спектр флюктуаций реликтового излучения по данным экспериментов BOOMERanG, MAXIMA и QMASK. Положение первого пика на соответствует плоской геометрии пространственных сечений Вселенной (параметр ).

Наконец, сделаем замечание относительно второго и последующих пиков в угловом спектре флюктуаций. Само существование пиков отражает факт скоррелированности аккустических колебаний в плазме в эпоху рекомбинации, вызванных "сфазированными" первичными флюктуациями. Если бы такой связи не было бы, то не было бы и усиленных колебаний на выделенных гармониках, так как во всех масштабах колебания были бы равновероятны. Но причинная связь флюктуаций в разных масштабах могла быть только тогда, когда в прошлом эти флюктуации сами находились под горизонтом (то есть внутри причинно-связанной области). Именно такая ситуация возникает в модели инфляционной Вселенной (см. Лекцию 12). Таким образом, уверенное обнаружение второго и следующих пиков в угловом спектре флюктуаций реликтового излучения будет однозначным подтверждением существование инфляционного периода в ранней Вселенной.

Литература

  1. Я.Б.Зельдович, И.Д.Новиков. Строение и эволюция Вселенной. М., Наукуа, 1975.
  2. C.Вейнберг. Гравитация и космология. М., Мир, 1973
  3. C.Вейнберг. Первые три минуты. М., Атомиздат, 1983
  4. Peebles, P. J. E. Principles of physical cosmology. Princeton Series in Physics, Princeton, NJ: Princeton University Press.



<< 11.4 Реликтовое излучение | Оглавление | 12. Космология (продолжение II) >>

Публикации с ключевыми словами: звезды - Межзвездная среда - Космология - теоретическая астрофизика - астрофизика
Публикации со словами: звезды - Межзвездная среда - Космология - теоретическая астрофизика - астрофизика
См. также:
Все публикации на ту же тему >>

Мнения читателей [70]
Оценка: 3.1 [голосов: 180]
 
О рейтинге
Версия для печати Распечатать

Астрометрия - Астрономические инструменты - Астрономическое образование - Астрофизика - История астрономии - Космонавтика, исследование космоса - Любительская астрономия - Планеты и Солнечная система - Солнце


Астронет | Научная сеть | ГАИШ МГУ | Поиск по МГУ | О проекте | Авторам

Комментарии, вопросы? Пишите: info@astronet.ru или сюда

Rambler's Top100 Яндекс цитирования