Model Lambda-CDM

ΛCDM (a se citi „Lambda-CDM”) - prescurtare pentru Lambda-Cold Dark Matter , model cosmologic standard modern [1] , în care Universul spațial plat este umplut, pe lângă materia barionică obișnuită, cu energie întunecată (descrisă de constanta cosmologică Λ în ecuațiile lui Einstein ) și materie întunecată rece ( ing.  Materia întunecată rece ). Conform acestui model, pentru a fi de acord cu observațiile (în special, observatorul spațial Planck ), ar trebui luată vârsta Universului egală cu 13,799 ± 0,021 miliarde de ani [2] .

Modelul presupune că relativitatea generală este teoria corectă a gravitației la scară cosmologică. ΛCDM a apărut la sfârșitul anilor 1990 și include inflația cosmologică din primele etape ale Big Bang pentru a explica planeitatea spațială a universului și spectrul inițial de perturbații.

Introducere

Cele mai multe modele cosmologice moderne se bazează pe principiul cosmologic , care afirmă că locația noastră în univers nu este deosebit de proeminentă și că, la o scară suficient de mare, universul arată la fel în toate direcțiile ( izotrope ) și din fiecare loc (omogenitate). [3] . Acest principiu nu este o cerință absolută - postulat , ci mai degrabă o prezumție  - adică este considerat adevărat până la proba contrarie.

Modelul include expansiunea universului , care este bine susținută de deplasarea cosmologică către roșu a spectrelor galaxiilor și quasarurilor îndepărtate .

Istorie

Descoperirea fondului cosmic cu microunde în 1965 a confirmat o predicție cheie a cosmologiei Big Bang . Din acel moment, s-a presupus că universul se extinde în timp, iar starea sa timpurie a fost densă și fierbinte.

Rata de expansiune depinde de abundența și tipul de materie și energie din univers și, în special, dacă densitatea totală este peste sau sub așa-numita densitate critică . În anii 1970, modelul pur barionic a atras atenția principală a cosmologilor , dar în această abordare au existat probleme serioase în explicarea formării galaxiilor, având în vedere anizotropia foarte mică a fondului cosmic de microunde , pentru care s-au obținut deja estimări superioare serioase atunci. . La începutul anilor 1980, a devenit clar că această problemă ar putea fi rezolvată presupunând că materia întunecată rece domină materia barionică .

Diferite modele oferă diferite rapoarte de energii și mase obișnuite și întunecate. În anii 1980, majoritatea cercetărilor s-au concentrat pe un model de materie întunecată rece cu o densitate critică de aproximativ 95% materie întunecată și 5% barioni: aceste lucrări au explicat cu succes formarea galaxiilor și a clusterelor de galaxii, dar în anii 1990 s -a dovedit că rezultatele pe spectrul distribuțiilor la scară largă ale galaxiilor în combinație cu anizotropia măsurată a fondului cosmic de microunde contrazic un astfel de model [4] .

Modelul ΛCDM a devenit standardul la scurt timp după descoperirea accelerării expansiunii Universului în 1998, deoarece contradicțiile menționate mai sus au fost rezolvate simplu și natural în el.

Observațiile moderne, în special măsurarea constantei Hubble , arată abateri de la modelul ΛCDM folosind metrica FLRW . [5] [6]

Note

  1. Model cosmologic standard . Preluat la 26 iunie 2020. Arhivat din original la 7 aprilie 2020.
  2. Colaborarea Planck. Rezultatele Planck 2015. XIII. Parametri cosmologici  (engleză)  // Astronomie și Astrofizică  : jurnal. - 2016. - Vol. 594 , nr. 13 . —P.A13 . _ - doi : 10.1051/0004-6361/201525830 . - Cod biblic . - arXiv : 1502.01589 .
  3. Andrew Liddle. O introducere în cosmologia modernă (ed. a II-a). Londra: Wiley, 2003.
  4. Longair MS 14.7. Variațiuni pe o temă a materiei întunecate rece // Formarea galaxiei. - Berlin: Springer, 2008. - P. 415-419. — 760p. - ISBN 978-3-540-73477-2 .
  5. C Krishnan, R Mohayaee, E Ó Colgáin, MM Sheikh-Jabbari, L Yin. Tensiunea Hubble semnalează o întrerupere a cosmologiei FLRW?  // Gravitația clasică și cuantică. — 16.09.2021. - T. 38 , nr. 18 . - S. 184001 . — ISSN 1361-6382 0264-9381, 1361-6382 . - doi : 10.1088/1361-6382/ac1a81 .
  6. Elcio Abdalla, Guillermo Franco Abellán, Amin Aboubrahim, Adriano Agnello, Ozgur Akarsu. Cosmologie împletită: o revizuire a fizicii particulelor, astrofizicii și cosmologiei asociate cu tensiunile și anomaliile cosmologice  // Journal of High Energy Astrophysics. — 2022-06. - T. 34 . — p. 49–211 . - doi : 10.1016/j.jheap.2022.04.002 .

Link -uri