Космология/Исследовательская работа/Мегаструктура Вселенной как снимок эпохи Большого Взрыва

Открытый исследовательский проект, к которому может присоединится каждый ...

	Базовый уровень статей Выделить только проверенную информацию
	Создать черновик

Эта статья — часть материалов: кафедры Космология

Введение

Этот раздел содержит гипотетические предположения, которые на данный момент не имеют подтверждения или не признаны научным сообществом.

Мегаструктура Вселенной и эпоха Большого Взрыва

Уже в начале XX века было известно, что звезды группируются в звездные скопления, которые, в свою очередь, образуют галактики. Позже были найдены скопления и сверхскопления галактик. Разумно было бы предположить, что эта иерархия распространяется дальше на сколь угодно много уровней, но в 1990-х было выяснено, что на масштабах порядка 1 млрд.св.лет (300 мегапарсек или около 3% от размера Метагалактики — видимой части вселенной, 1 пс = 3.26 св.г. — расстояние, с которого орбита Земли видна под углом 1’’, 1 св.г.=9.46*1017 см, орбита Земли = 0.000032 св.г., орбита Плутона = 0.0013 св.г.) Вселенная практически однородна.

По современным представлениям, Вселенная представляет собой совокупность довольно плоских "листов", разделенных областями, в которых практически нет светящейся материи. Эти области (пустоты, voids) имеют размер порядка сотни Мпс. Первым наблюдаемым листом стала Великая Стена (проходит длинной дугой через южные созвездия Гидры–Центавра–Телескопа–Павлина–Индейца), находящаяся в 200 млн.св.лет и имеющая размер около 500 млн.св.лет и толщину всего 15 млн.св.лет.

Вопрос о ячеистой структуре Вселенной впервые был поставлен в 1970-х Яаном Эйнасто и его сотрудниками (Тартуская обсерватория, СССР). Впоследствии выяснилось, что самая крупномасштабная структура Вселенной действительно представляет собой ячейки различного размера, составленные из галактик и их систем. Галактики и их скопления концентрируются в своего рода изогнутых "стенках" толщиной порядка 10 млн.св.л., пересекающихся друг с другом. Некоторые "стенки" прослеживаются на сотни миллионов световых лет. Там, где стенки "смыкаются", галактик особенно много (сверхскопления). Внутри ячеек, между стенками, находятся пустоты (их называют "войды" от "void" — "пустое место"), в которых плотность галактик как минимум вдесятеро меньше, чем в среднем. Некоторым аналогом такой структуры может служить пена из мыльных пузырей.

гипотеза

На сегодняшний день происхождение Мегаструктуры Вселенной не имеет четкого объяснения. Но ее можно объяснить, предположив, что на момент отделения излучения от вещества в плазме вселенной существовали магнитные домены. Домены подобные магнитным доменам в ферромагнетиках и подобные солнечным пятнам. Тогда наблюдаемая Мегаструктура Вселенной это снимок распределения вещества в этих магнитных доменах.

Для существования подобных магнитных доменов в эпоху большого взрыва нужен мощный источник (процесс) порождающий мегамощное электромагнитное поле. Таким источником может послужить сам процесс расширения Вселенной. Для примера предположим, что в результате флуктуации распределения заряда плазмы, образовались положительно и отрицательно заряженные области плазмы. Поскольку Вселенная расширяется и очень быстро расширяется, эти области начинают разбегаться от друг друга со скоростью близкой к скорости света. То есть возникает электрический ток. А этот ток уже порождает магнитное поле. Так как на магнитное поле также расширяется с расширением пространства, поле быстро уменьшается, порождая ток согласно законам электродинамики. Потом ток вызывает магнитное поле и так далее. Похоже на рождение электрон-позитронных пар в сильном гравитационном поле. Так мощные электромагнитные поля рождались из флуктуаций заряда плазмы.

Естественно не все так просто, но для нас важно, что достаточно мощные электромагнитные поля могли существовать и скорей всего существовали. Эти поля привели к неоднородному распределению вещества в пространстве. К наблюдаемой Мегаструктуре Вселенной.

Магнитные домены особенно интересны в эпоху отделения нейтрино от вещества. В слабых взаимодействиях не сохраняется пространственная четность. Электроны испускаются преимущественно в направлении противоположном направлению магнитного поля (спина частицы). А позитроны при распаде античастицы наоборот в направлении магнитного поля. В эпоху отделения нейтрино мегасильные магнитные поля могли привести преобладанию в одной области вещества в другой антивещества. К пространственному разделению вещества и антивещества. Давление на границах доменов могло создать условия для образования черных дыр. Так же особые конфигурации магнитных полей могли привести к вбиванию антивещества в черные дыры. Для примера рассмотрим магнитное поле в виде воронки.

Распад нейтрона и антинейтрона в подобной конфигурации приведет к двум потокам. Позитроны и протоны будут преимущественно двигаться из воронки. А антипротоны и электроны в воронку. Сложно сказать, что именно произойдет в такой конфигурации. Но можно предположить, что антипротоны будут собираться в горлышке воронки до тех пор, пока плотность вещества в горлышке приведет к образованию черной дыры. Можно построить математическую модель и рассчитать так ли это.

Если идея «магнитных доменов» верна, то:

Реликтовые черные дыры - ядра квазаров возникли в эпоху горячей вселенной. Квазары могут наблюдаться с момента отделения вещества от излучения. Точнее с того момента когда межзвездный газ становиться достаточно рассеянным, чтоб не экранировать их излучение. Возможно гамма-всплески, обсуждаемые в статье ЛИПУНОВ В. М. "Военная тайна" астрофизики, вызваны поглощением вещества реликтовой черной дырой в эпоху отделения излучения.
Квазары расположены в узлах доменов. Группа квазаров расположенных радом аналогична другим таким же группам квазаров. Допустим, нашли три квазара с некоторыми светимостью, частотой. И нашли квазар похожий на один из этой группы. Радом с ним будут еще два квазара с параметрами такими же, как и у группы трех квазаров.
Если Мегаструктура Вселенной снимок распределения вещества на момент отделения излучения, структура есть не только в расположении галактик, но и на картах их моментов импульсов, магнитных моментах и скоростей.
В реликтовом излучении на сегодняшнем оборудовании наблюдаются только самые крупные и яркие события эпохи отделения излучения от вещества. Увеличив разрешающую способность радиотелескопов, можно будет увидеть сами «магнитные домены».

Литература

Т.Редже "Этюды о Вселенной". http://www.astronet.ru/db/msg/1172988/ev108.htm
Большой Взрыв. http://nuclphys.sinp.msu.ru/enc/e011p02.htm
Крупномасштабная структура Вселенной. http://protein.bio.msu.su/~akula/Phis/LF4.htm
Несохранение четности в слабых взаимодействиях. Опыт Ву.
ЛИПУНОВ В. М. "Военная тайна" астрофизики http://www.edu.ru/modules.php?op=modload&name=Web_Links&file=index&l_op=visit&lid=4988
В начале были дыры http://www.gazeta.ru/science/2010/08/26_a_3411481.shtml