Praznina (astronomija)

Izvor: Wikipedija
Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretraživanje
Struktura svemira
Razdioba tvari u kockastoj sekciji svemira. Plave vlaknaste strukture predstavljaju tvar (primarno tamnu tvar), a prazna područja između tih područja su svemirske praznine.

Praznine[1][2] su veliki pusti prostor u svemiru između galaktičkih vlakana, najvećih struktura u koje sadrže vrlo malo (prazninske galaktike) ili u kojima uopće nema galaktika.

Praznine obično imaju promjer od 10 do 100 megaparseka. Posebno velike praznine, definirane odsutnošću bogatih superskupova galaktika, ponekad se nazivaju superprazninama. Imaju manje od jedne desetine prosječne gustoće tvari koja se smatra tipičnom za vidljivi svemir.".

Praznine koje su smještene u okružjima veće gustoće manje su nego praznine smještene u svemirskim prostorima niske gustoće.

Povijest istraživanja i otkriće[uredi VE | uredi]

Kozmičke praznine postale su tema proučavanja u astrofizici sredinom 1970-ih kada su istraživanja crvenog pomaka postala popularnija i dovela su dvije odvojene skupine astrofizičara 1978. godine do identificiranja superskupova i praznina u raspodjeli galaksija i Abelovih skupova u velikom području svemira. [3] [3][4] Nova istraživanja crvenog pomaka revolucionirala su područje astronomije dodavanjem dubine dvodimenzionalnim kartama kozmološke strukture, koje su često bile gusto zbijene i s preklapanjem[5] omogućavajući prvo trodimenzionalno prikazivanje svemira. U istraživanjima crvenog pomaka, dubina je izračunata iz pojedinačnih crvenih pomaka galaksija zbog širenja svemira prema Hubbleovom zakonu.[6]

Vremenski slijed[uredi VE | uredi]

Sažeti vremenski slijed važnih događaja na polju kozmičkih praznina od njegovog početka do novijeg vremena naveden je u nastavku:

  • 1961. - Pozornost astronomske zajednice usmjerena je na strukturne značajke velikih razmjera poput "skupova drugog reda", određene vrste superskupova[7]
  • 1978. - Objavljena su prva dva rada na temu praznina u velikoj strukturi koji upućuju na praznine pronađene ispred skupa Coma / A1367.[8][9] Prve praznine otkrivene su u pionirskoj studiji Stephena Gregoryja i Lairda A. Thompsona u Nacionalnom opservatoriju Kitt Peaku.[10]
  • 1981. - Otkrivanje velike praznine u području Volara na nebu promjera gotovo 50 h −1 Mpc (što je kasnije preračunato na oko 34 h −1 Mpc).[11][12]
  • 1983. - Računalne simulacije dovoljno napredne da pružaju relativno pouzdane rezultate rasta i razvoja strukture velikih razmjera pojavile su se i dale uvid u ključne značajke rasporeda galaksija velikih razmjera.[13][14]
  • 1985. - Istraženi su detalji o superskupu i praznoj strukturi regije Perzej-Ribe.[15]
  • 1989. - Istraživanje crvenog pomaka Centra za astrofiziku otkrilo je da velike šupljine, oštri filamenti i zidovi koji ih okružuju dominiraju strukturom svemira na velikoj skali.[16]
  • 1991. - Istraživanje crvenog pomaka Las Campanas potvrdilo je obilje praznina u velikoj strukturi svemira (Kirshner i sur. 1991).[17]
  • 1995. - Usporedbe optički odabranih istraživanja galaksija pokazuju da su pronađene iste praznine bez obzira na odabir uzorka.[18]
  • 2001. - Dovršena anketa o dvostrukom pomicanju polja Galaxy Redshift dodaje znatno veliku količinu praznina u bazu podataka svih poznatih kozmičkih praznina.[19]
  • 2009. - Podaci Sloan Digital Survey-a (SDSS) u kombinaciji s prethodnim opsežnim istraživanjima sada pružaju najcjelovitiji prikaz detaljne strukture kozmičkih praznina.[20]

Nastanak[uredi VE | uredi]

Smatra se da su nastale barionskim akustičnim oscilacijama u kolabiranjima masa pri Velikom prasku nakon kojih su uslijedile implozije barionske tvari. Počevši od početno malih anizotropija zbog kvantnih fluktuacija mladog svemira, anizotropije su rasle tijekom vremena. Područja veće gustoće brže su kolabirala zbog gravitacije, rezultirajući pjenolikim strukturama velika obujma, ili "svemirskoj paučini" ili prazninama i galaktičkim vlaknima vidljivim danas.

Čini se da praznine koreliraju s promatranom temperaturom svemirskom mikrovalnom pozadinom (CMB) zbog Sachs–Wolfeov efekt. Hladnija područja koreliraju s prazninama, dok toplija područja koreliraju s vlaknima, zbog gravitacijskog crvenog pomaka. Budući da je Sachs–Wolfeov učinak značajan samo ako u svemiru prevladava zračenje tamne energije, postojanje praznina je značajno u davanju fizičkog dokaza tamne energije.[21]

Metode za nalaženje praznina[uredi VE | uredi]

Brojni su načini nalaženja praznina, uz rezultat opširnih pregleda svemira. Većina algoritama spada u jednu od triju kategorija.[22] Prva skupina sastoji se od nalazača praznina koji pokušavaju naći prazne predjele svemira zasnovano na mjesnoj gustoći galaktika.[23] Drugi razred čine oni koji pokušavaju naći praznine geometrijskim strukturama u razdiobi tamne tvari kako bi to nalagale galaktike.[24] Treći razred algoritama su nalazitelji koji dinamično prepoznaju strukture uporabom gravitacijski nestabilnih točaka u razdiobi tamne tvari.[25] Tri najraširenije metode u proučavanju svemirskih praznina su: algoritam VoidFinder, ZOBOV (Zone Bordering On Voidness) i DIVA (DynamIcal Void Analysis).

Poveznice[uredi VE | uredi]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. Tehnopolis 27, rujan 2013 D. Hrupec: ekspertiza: Astronomija na psećim otocima, Institut Ruđer Bošković
  2. Zvjezdano selo Mosor Novi protoplanetni diskovi, 10. studenoga 2014.
  3. 3,0 3,1 Gregory (1978). "The Coma/A1367 supercluster and its environs". The Astrophysical Journal 222
  4. (1978) M.S. Longair The Large Scale Structure of the Universe
  5. (23. srpnja 2013.) An Introduction to Modern Astrophysics, International (engleski), Pearson ISBN 9781292022932
  6. (1. prosinca 1998.) The Cosmic Perspective, Pearson College Division pristupljeno 4. svibnja 2014. ISBN 978-0-201-47399-5
  7. Abell (1961). "Evidence regarding second-order clustering of galaxies and interactions between clusters of galaxies". The Astronomical Journal 66
  8. Gregory (1978). "The Coma/A1367 supercluster and its environs". The Astrophysical Journal 222
  9. Joeveer, Einasto and Tago 1978, Dordrecht, N/A, 241.
  10. Freedman, R.A., & Kaufmann III, W.J. (2008). Stars and galaxies: Universe. New York City: W.H. Freeman and Company.
  11. Kirshner (1981). "A million cubic megaparsec void in Bootes". The Astrophysical Journal 248
  12. Kirshner (1987). "A survey of the Bootes void". The Astrophysical Journal 314
  13. Merlott (studenoga 1983). "Clustering velocities in the adiabatic picture of galaxy formation". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 205 (3): 637–641
  14. Frenk (1983). "Nonlinear evolution of large-scale structure in the universe". The Astrophysical Journal 271
  15. Giovanelli (1985). "A 21 CM survey of the Pisces-Perseus supercluster. I – The declination zone +27.5 to +33.5 degrees". The Astronomical Journal 90
  16. Geller (1989). "Mapping the Universe". Science 246 (4932): 897–903
  17. Kirshner, 1991, Physical Cosmology, 2, 595.
  18. Fisher (1995). "The IRAS 1.2 Jy Survey: Redshift Data". The Astrophysical Journal Supplement Series 100: 69
  19. Colless (2001). "The 2dF Galaxy Redshift Survey: Spectra and redshifts". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 328 (4): 1039–1063
  20. Abazajian (2009). "The Seventh Data Release of the Sloan Digital Sky Survey". The Astrophysical Journal Supplement Series 182 (2): 543–558
  21. Granett, B. R. (2008). "An Imprint of Superstructures on the Microwave Background due to the Integrated Sachs-Wolfe Effect". Astrophysical Journal 683 (2): L99–L102
  22. (2009) "Precision cosmology with voids: Definition, methods, dynamics". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 403 (3): 403–1408 (eng.)
  23. (2001) "Voids in the PSCz Survey and the Updated Zwicky Catalog". The Astrophysical Journal 566 (2): 641–651
  24. (2004) "Voids in a $Λ$CDM Universe". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 360 (2005): 216–226 (eng.)
  25. (2006) "Properties of Dark Matter Haloes in Clusters, Filaments, Sheets and Voids". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 375 (2): 489–499

Vanjske poveznice[uredi VE | uredi]

  • Novine Zoran Knez: Superjata i praznine

vel