https://am.sputniknews.ru/20230620/pervobytnye-kvantovye-fluktuatsii-i-sozdanie-kosmicheskikh-struktur-61366800.html
Первобытные квантовые флуктуации и создание космических структур
Первобытные квантовые флуктуации и создание космических структур
Sputnik Армения
Стандартная модель космологии в настоящее время лучше всего соответствует астрофизическим и космологическим наблюдениям. Она вытекает из общей теории... 20.06.2023, Sputnik Армения
2023-06-20T00:14+0400
2023-06-20T00:14+0400
2023-07-20T12:57+0400
ученые
модель
астрофизика
космос
https://cdn.am.sputniknews.ru/img/07e4/0c/11/25795194_0:289:2048:1440_1920x0_80_0_0_4bd725b8ce1828915faf6be6870c8a6f.jpg
ЕРЕВАН, 20 июн — Sputnik. На протяжении десятилетий предпринимались попытки понять, как эти компоненты привели к появлению космических объектов и структур, которые мы наблюдаем. К ним относятся кластеры и суперкластеры галактик. Теперь новое исследование предполагает, что за это ответственны так называемые квантовые флуктуации, пишет new-science.ru.(Не)гауссовские квантовые флуктуацииКвантовые флуктуации - это случайные, непредсказуемые и временные изменения, которые происходят в свойствах частиц и физических систем на очень малом, "квантовом" уровне. Эти вариации, или флуктуации, обусловлены вероятностной природой субатомных частиц и могут присутствовать даже при очень низких температурах.Стандартная космологическая модель говорит нам, что возмущения плотности в ранней Вселенной следуют гауссовым профилям плотности, то есть имеют форму колоколообразной кривой, называемой гауссовой кривой.В работе, недавно опубликованной в журнале Physical Review Letters, исследователи из Института Нильса Бора, Автономного университета Мадрида и Парижского университета CNRS изучили возможность того, что эти квантовые флуктуации порождают негауссовы экспоненциальные хвосты. То есть распределение, в котором крайние области имеют экспоненциальную форму, а не гауссову. Таким образом, флуктуации могут иметь прямые последствия для формирования космических структур.Исключения из правилаЭкспоненциальные хвосты, ответственные за формирование структур во Вселенной, уже изучались в контексте производства первозданных черных дыр.В новом исследовании отмечается, что они также могут играть ключевую роль в образовании крупномасштабных структур и указывают на решение других проблем, связанных с моделью Lambda CDM. Не расширяя ее, поскольку она уже содержит необходимые ингредиенты для объяснения этих аномальных наблюдений."Вопрос о том, как формировались структуры во Вселенной, является одним из самых старых, но с начала 1980-х годов он приобрел новое измерение. В то время ученые осознали невероятную связь между меньшими и большими масштабами, в которой квантовые флуктуации в ранней Вселенной растягиваются космической инфляцией, что приводит к образованию галактик и крупномасштабных структур во Вселенной", - говорит Хосе Мария Эскиага, один из исследователей.От квантовых флуктуаций до коллапса космических объектовИсследователи, в частности, изучили возможность того, что этот механизм влияет на коллапс более крупных объектов, таких как ореолы темной материи, в которых впоследствии образуются галактики и скопления галактик.Рассчитав некоторые фундаментальные параметры, предполагая негауссовы экспоненциальные хвосты, команда определила, что первобытная квантовая диффузия может фактически увеличить количество крупных скоплений галактик, опустошая ореолы темной материи.Следующим важным шагом является полная проверка предсказаний этой модели с помощью экспериментальных данных. Новые наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба в настоящее время, похоже, согласуются с теоретическими предсказаниями данного исследования. Однако нам придется ждать дальнейших подтверждений от астрономов, чтобы полностью понять их классификацию, и ждать от них подтверждения этих неожиданных популяций.
Sputnik Армения
media@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
2023
Sputnik Армения
media@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
Новости
ru_AM
Sputnik Армения
media@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
Sputnik Армения
media@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
ученые, модель, астрофизика, космос
ученые, модель, астрофизика, космос
Первобытные квантовые флуктуации и создание космических структур
00:14 20.06.2023 (обновлено: 12:57 20.07.2023) Стандартная модель космологии в настоящее время лучше всего соответствует астрофизическим и космологическим наблюдениям. Она вытекает из общей теории относительности и предполагает, что Вселенная состоит из обычной материи, темной материи, излучения и темной энергии.
ЕРЕВАН, 20 июн — Sputnik. На протяжении десятилетий предпринимались попытки понять, как эти компоненты привели к появлению космических объектов и структур, которые мы наблюдаем. К ним относятся кластеры и суперкластеры галактик. Теперь новое исследование предполагает, что за это ответственны так называемые квантовые флуктуации, пишет
new-science.ru.
(Не)гауссовские квантовые флуктуации
Квантовые флуктуации - это случайные, непредсказуемые и временные изменения, которые происходят в свойствах частиц и физических систем на очень малом, "квантовом" уровне. Эти вариации, или флуктуации, обусловлены вероятностной природой субатомных частиц и могут присутствовать даже при очень низких температурах.
Стандартная космологическая модель говорит нам, что возмущения плотности в ранней Вселенной следуют гауссовым профилям плотности, то есть имеют форму колоколообразной кривой, называемой гауссовой кривой.
В работе, недавно опубликованной в журнале
Physical Review Letters, исследователи из Института Нильса Бора, Автономного университета Мадрида и Парижского университета CNRS изучили возможность того, что эти квантовые флуктуации порождают негауссовы экспоненциальные хвосты. То есть распределение, в котором крайние области имеют экспоненциальную форму, а не гауссову. Таким образом, флуктуации могут иметь прямые последствия для формирования космических структур.
Экспоненциальные хвосты, ответственные за формирование структур во Вселенной, уже изучались в контексте производства первозданных черных дыр.
В новом исследовании отмечается, что они также могут играть ключевую роль в образовании крупномасштабных структур и указывают на решение других проблем, связанных с моделью Lambda CDM. Не расширяя ее, поскольку она уже содержит необходимые ингредиенты для объяснения этих аномальных наблюдений.
"Вопрос о том, как формировались структуры во Вселенной, является одним из самых старых, но с начала 1980-х годов он приобрел новое измерение. В то время ученые осознали невероятную связь между меньшими и большими масштабами, в которой квантовые флуктуации в ранней Вселенной растягиваются космической инфляцией, что приводит к образованию галактик и крупномасштабных структур во Вселенной", - говорит Хосе Мария Эскиага, один из исследователей.
От квантовых флуктуаций до коллапса космических объектов
Исследователи, в частности, изучили возможность того, что этот механизм влияет на коллапс более крупных объектов, таких как ореолы темной материи, в которых впоследствии образуются галактики и скопления галактик.
Рассчитав некоторые фундаментальные параметры, предполагая негауссовы экспоненциальные хвосты, команда определила, что первобытная квантовая диффузия может фактически увеличить количество крупных скоплений галактик, опустошая ореолы темной материи.
Следующим важным шагом является полная проверка предсказаний этой модели с помощью экспериментальных данных. Новые наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба в настоящее время, похоже, согласуются с теоретическими предсказаниями данного исследования. Однако нам придется ждать дальнейших подтверждений от астрономов, чтобы полностью понять их классификацию, и ждать от них подтверждения этих неожиданных популяций.
