Jak wygląda wielkoskalowa struktura wszechświata? Wyjaśnij, dlaczego uważamy, że ta struktura odzwierciedla wzorce gęstości wczesnego wszechświata.

Odpowiedź:

To genialne pytanie, ale odpowiedź nie jest prosta (rozumiem to!)

Wyjaśnienie:

Zasadniczo astronomowie sądzą, że w największej skali struktura wszechświata przypomina pianę (dziwne, co?). Wygląda na to, że w trójwymiarowym otoczeniu są włókna i arkusze galaktyk, które otaczają ogromne pustki.

Dowody na to pochodzą z eksperymentów i obliczeń teoretycznych, które wydają się pasować wyjątkowo dobrze. Spójrz na te dwa, pierwszy to symulacja, drugi to mapa:

Zrobione z: http://www.astronomynotes.com/galaxy/s9.htm ten facet mówi, że jego materiał jest chroniony prawem autorskim … mam nadzieję, że nie stanowi to żadnego naruszenia

I mapa,

Zrobiono z:

Wiele się dyskutuje, dlaczego tak jest, ale czołowi zwolennicy wydają się być przekonani, że model Wszechświata określany jako LCDM (jak sądzę, że „zimna ciemna materia lambda”) jest zasadniczo poprawny.

Stwierdza to, że obecne struktury, które obserwujemy, wynikają z fluktuacji kwantowych obecnych w pierwszych wiórach nanosekundy po Wielkim Wybuchu i były „zawyżone” do stosunkowo dużych rozmiarów w bardzo krótkim okresie, który nastąpił. Oznacza to, że ten sam rodzaj fluktuacji gęstości (lub odcisków tych fluktuacji) jest lub powinien być widoczny w kosmicznym mikrofalowym promieniowaniu tła (CMBR). Najnowsze dane z satelity Planck uruchomionego w 2013 r. Wydają się to potwierdzać (bardzo kuszone, aby zamieścić tutaj porównanie danych COBE, WMAP i Planck, ale ograniczy to samo).

Widziałeś to, oto obraz danych z University of Cambridge Center for Theoretical Cosmology (http://www.ctc.cam.ac.uk/news/130322_newsitem.php)

Chodzi o to, że nieco chłodniejsze części CMBR (o których myślę, że jedna część na 10 000) zawierały cząstki, które się poruszały nieco wolniej, więc grawitacja miała większą szansę związania ich w struktury, które później stałyby się gwiazdami i galaktykami.

Nieco cieplejsze części, kolor pomarańczowy i czerwony na powyższym obrazku, stały się pustkami, które teraz widzimy, ponieważ termiczne wijące się cząstki oznaczały, że są mniej podatne na przyciąganie grawitacyjne.

Niestety, jeśli odpowiedź jest bardzo długa, ktoś gdzieś dotrze do tego punktu i miejmy nadzieję, że w efekcie pojawi się kolejne 28 pytań. Tak jak powiedziałem, nie jest to proste, ale jest niesamowite.