كيف تبدو بنية النطاق الواسع للكون؟ اشرح لماذا نعتقد أن هذا الهيكل يعكس أنماط كثافة الكون المبكر.

إجابة:

هذا سؤال رائع ، لكن الجواب ليس بسيط ا (أفهم بعض ا منه!)

تفسير:

يعتقد علماء الفلك في الأساس أن بنية الكون تشبه الرغوة على نطاق واسع (غريبة ، أية؟) يبدو أن هناك خيوط وصفائح من المجرات ثلاثية الأبعاد تحيط بفراغات ضخمة.

الدليل على ذلك يأتي من التجارب والحسابات النظرية التي تبدو متطابقة بشكل جيد. إلقاء نظرة على هذين ، الأول هو محاكاة ، والثاني هو خريطة:

مأخوذة من: http://www.astronomynotes.com/galaxy/s9.htm ينص الفصل على أن مواده محمية بحقوق الطبع والنشر … آمل أن لا يشكل هذا أي انتهاك

والخريطة ،

مأخوذة من:

هناك الكثير من النقاش حول سبب ذلك ، لكن يبدو أن المؤيدين الرئيسيين مقتنعون بأن نموذج ا للكون يطلق عليه "LCDM" ("المادة المظلمة الباردة المظلمة" على ما أظن) صحيح بشكل أساسي.

يشير هذا إلى أن الهياكل الحالية التي نلاحظها ترجع إلى التقلبات الكمومية الموجودة في الأجزاء الأولى من النانو ثانية بعد الانفجار الكبير وكانت "مضخمة" بأحجام ضخمة نسبي ا في الفترة القصيرة جد ا التي تلت ذلك. هذا يعني أن نفس النوع من تقلبات الكثافة (أو بصمات تلك التقلبات) تكون أو يجب أن تكون مرئية في إشعاع الخلفية الميكروويف الكونية (CMBR). يبدو أن أحدث البيانات المستقاة من القمر الصناعي بلانك التي أطلقت في عام 2013 تبرز هذا الأمر (تم إغراءها بشدة لتشمل مقارنة بين بيانات COBE و WMAP و Planck هنا ، لكن يجب أن تقيد نفسها).

لقد رأيت ذلك ، إليك صورة للبيانات المأخوذة من مركز جامعة كامبريدج لعلم الكونيات النظري (http://www.ctc.cam.ac.uk/news/130322_newsitem.php)

الفكرة هي أن الأجزاء الأكثر برودة قليلا من CMBR (نتحدث عن جزء واحد في 10000 أعتقد) تحتوي على جزيئات كانت تتحرك بعض الشيء أبطأ ، لذلك كان للجاذبية فرصة أكبر لربطها بهياكل أصبحت فيما بعد نجوم ا ، ومجرات.

أصبحت الأجزاء الأكثر دفئ ا قليلا ، باللون البرتقالي والأحمر في الصورة أعلاه ، الفراغات التي نراها الآن لأن التذبذب الحراري للجزيئات يعني أنها كانت أقل عرضة للالتحاق بجاذبية الجاذبية.

آسف إذا كانت الإجابة طويلة جد ا ، سيصل شخص ما إلى هذه النقطة ، ونأمل أن يكون هناك 28 سؤال ا آخر يسقط في رؤوسهم نتيجة لذلك. كما قلت ، ليس الأمر بسيط ا ، لكنه مذهل.