Κυριακή, 10 Φεβρουαρίου 2013

Τι τρέχει με τις κοσμικές δομές;

Σχετικά πρόσφατα παρουσιάστηκε μια εργασία (η οποία θα δημοσιευτεί στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) με τίτλο, A structure in the early universe at z ~ 1.3 that exceeds the homogeneity scale of the R-W concordance cosmology, στην οποία παρουσιάζονται αποτελέσματα που δείχνουν ότι υπάρχει μία δομή από Quasars η οποία έχει διαστάσεις της τάξης των 1240 Mpc (1pc είναι περίπου 3 έτη φωτός, 1 Mpc είναι λοιπόν περίπου 3,000,000 έτη φωτός) σε κοσμολογική απόσταση από εμάς περίπου z = 1.27. Ενδεικτικά να αναφέρω ότι η διάμετρος του Γαλαξία μας είναι περίπου 31-37 kpc, η απόσταση του Γαλαξία μας από τον γαλαξία της Ανδρομέδας είναι περίπου 800 kpc = 0.8 Mpc, η τοπική ομάδα μέλος της οποίας είναι και ο Γαλαξίας μας έχει διάμετρο περίπου 3.1 Mpc ενώ τέλος το υπερ-σμήνος της παρθένου στο οποίο ανήκει και η τοπική μας ομάδα έχει διαστάσεις περίπου 33 Mpc. Μιλάμε δηλαδή για μία πολύ μεγάλη δομή.

Το abstract της εργασίας αναφέρει συγκεκριμένα:
A Large Quasar Group (LQG) of particularly large size and high membership has been identified in the DR7QSO catalogue of the Sloan Digital Sky Survey. It has characteristic size (volume^1/3) ~ 500 Mpc (proper size, present epoch), longest dimension ~ 1240 Mpc, membership of 73 quasars, and mean redshift = 1.27. In terms of both size and membership it is the most extreme LQG found in the DR7QSO catalogue for the redshift range 1.0 <= z <= 1.8 of our current investigation. Its location on the sky is ~ 8.8 deg north (~ 615 Mpc projected) of the Clowes & Campusano LQG at the same redshift, = 1.28, which is itself one of the more extreme examples. Their boundaries approach to within ~ 2 deg (~ 140 Mpc projected). This new, huge LQG appears to be the largest structure currently known in the early universe. Its size suggests incompatibility with the Yadav et al. scale of homogeneity for the concordance cosmology, and thus challenges the assumption of the cosmological principle.

Με λίγα λόγια, η ύπαρξη αυτής της δομής φαίνεται να είναι σε σύγκρουση με την υπόθεση της ομογενούς κατανομής της ύλης στο σύμπαν σε μεγάλη κλίμακα.

Στο παρακάτω βίντεο από το Sixty Symbols παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της συγκεκριμένης εργασίας, καθώς και οι προβληματισμοί που δημιουργούνται από αυτό το αποτέλεσμα.


Featuring Mike Merrifield and Ed Copeland.

Το παραπάνω βίντεο περιέχει τις πιο εκτενείς εκδοχές των συνεντεύξεων. Για την πιο σύντομη εκδοχή μπορεί να δει κανείς αυτό το βίντεο.

Όπως φαίνεται, το παραπάνω αποτέλεσμα είναι εξαιρετικά ενδιαφέρον και πιθανόν να ενεργοποιήσει εξελίξεις στο ζήτημα της δημιουργίας δομών στην κοσμολογία, καθώς και στο ίδιο το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο και την υπόθεση της ομογενούς κατανομής της ύλης. Αυτή τη στιγμή υπάρχουν κοσμολογικά μοντέλα που προσπαθούν να ξεφύγουν από την υπόθεση του ομογενούς σύμπαντος, αλλά δεν ξέρω αν μια παρατήρηση όπως η παραπάνω είναι μέσα στα πλαίσιά τους.

Για να δούμε...

3 σχόλια:

Johnny Greece 2009 είπε...

Υπαρχει περιπτωση αυτες οι τοπικα μεγαλες αποκλισεις απο το αναμενομενο μοντελο της πληρους ομοιομορφιας του συμπαντος, να ειναι προσωρινες (σε κοσμικη χρονολογικη κλιμακα βεβαια); Δηλαδη να ισχυει η ομογενης κατανομη της υλης αλλα απλα να μην εχει πληρως εγκατασταθει και αυτο να συμβει στο μακρυνο μελλον; Οπως δηλαδη μια ποσοτητα νερου που αρχικα να εχει κυματισμους αλλα μετα να επελθει η ηρεμια/ομοιομορφια στην επιφανεια της. Το οτι καποιος ετυχε και την ειδε στην αρχικη φαση που υπηρχαν οι κυματισμοι (ανομοιομορφιες) δε θα σημαινε οτι στο τελος δε θα επικρατησει η ομοιομορφια. Απλα το αναφερω σαν ερωτηση/σκεψη...

Vagelford είπε...

Γεια σου Johnny. Πρόσεξε, δεν μιλάμε για αποκλίσεις από την πλήρη ομοιομορφία, αλλά για αποκλίσεις μεγαλύτερες από τις αποκλίσεις που θα περιμέναμε να υπάρχουν. Και ο λόγος για τον οποίο δεν μιλάμε για πλήρη ομοιομορφία είναι ότι αν το σύμπαν ήταν εντελώς ομοιόμορφο, τότε δεν θα είχε δημιουργηθεί καμία δομή και απλά η ύλη θα ήταν μια ομοιόμορφη σούπα. Αντί αυτού όμως έχουμε άστρα, γαλαξίες και σμήνη γαλαξιών τα οποία υποδεικνύουν μια σχετική ανομοιομορφία.

Τώρα, σχετικά με το θέμα της εξέλιξης που λες, η φυσιολογική εξέλιξη των δομών στο σύμπαν είναι από μια κατάσταση όπου έχεις μια μικρή απόκλιση από την ομοιομορφία σε μια κατάσταση όπου η απόκλιση αυτή μεγαλώνει. Και ο λόγος που συμβαίνει αυτό είναι ότι η βαρύτητα έχει την τάση να συγκεντρώνει την ύλη σε ένα μέρος και σε όλο και πυκνότερες καταστάσεις, οπότε αν κάπου έχεις μια μικρή υπεροχή στην πυκνότητα η βαρύτητα θα οδηγήσει στην αύξηση αυτής της υπεροχής λόγο βαρυτικής κατάρρευσης και άλλου υλικού σε εκείνη την περιοχή. Δηλαδή η βαρύτητα έχει την τάση να ενισχύει τις διαταραχές. Έτσι, αυτό που λες, ότι με τον χρόνο η κατανομή της ύλης θα γίνει πιο ομοιόμορφη κινείται αντίθετα με την φυσιολογική εξέλιξη της κατανομής της ύλης.

Johnny Greece 2009 είπε...

Κατανοητο! Ευχαριστω για την απαντηση. Ειναι εντυπωσιακο παντως το πως οι κβαντικες διακυμανσεις του μικροκοσμου τις πρωτες στιγμες του συμπαντος, μεγεθυνθηκαν τοσο με το περασμα του χρονου ωστε να δημιουργηθουν τετοιες μακροσκοπικες υπερ-δομες...
Αν βρεις χρονο θα ηταν ενδιαφερον να μας εκθεσεις και τις αποψεις σου για το τελος του συμπαντος (αιωνια διαστολη->ψυξη ή big crunch?)