संरचना का गुरुत्वाकर्षण विकास
गुरुत्वाकर्षण ब्रह्मांड की सूक्ष्म प्रारंभिक घनत्व भिन्नताओं को ब्रह्मांडीय समय के साथ बढ़ाता है, उन्हें रैखिक वृद्धि और फिर अरेखीय पतन के माध्यम से प्रभामंडल, आकाशगंगाओं और समूहों में बदल देता है।
Definition
संरचना का गुरुत्वाकर्षण विकास वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा छोटे आदिम घनत्व विक्षोभों को गुरुत्वाकर्षण द्वारा बढ़ाया जाता है, जब वे छोटे होते हैं तो रैखिक रूप से बढ़ते हैं और ब्रह्मांड के विकसित होने पर आकाशगंगाओं और समूहों की मेजबानी करने वाले बाध्य डार्क-मैटर प्रभामंडल में अरेखीय रूप से ढह जाते हैं।
Scope
यह विषय संरचना निर्माण को संचालित करने वाली गुरुत्वाकर्षण अस्थिरता, छोटे विक्षोभों की रैखिक वृद्धि और विस्तार तथा ब्रह्मांडीय सामग्री पर इसकी निर्भरता, अरेखीय पतन में संक्रमण और डार्क-मैटर प्रभामंडल के निर्माण, तथा इसे वर्णित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विश्लेषणात्मक और संख्यात्मक उपकरणों, जिनमें प्रेस-शेचटर औपचारिकता और एन-बॉडी सिमुलेशन शामिल हैं, को शामिल करता है।
Core questions
- गुरुत्वाकर्षण छोटे घनत्व उतार-चढ़ाव को कैसे बढ़ाता है?
- संरचना वृद्धि की दर को क्या नियंत्रित करता है?
- विक्षोभ प्रभामंडल और आकाशगंगाओं में कैसे ढहते हैं?
Key concepts
- गुरुत्वाकर्षण अस्थिरता
- रैखिक वृद्धि कारक
- घनत्व अंतर
- अरेखीय पतन
- डार्क-मैटर प्रभामंडल
- प्रेस-शेचटर औपचारिकता
- एन-बॉडी सिमुलेशन
Key theories
- विक्षोभों की रैखिक वृद्धि
- जब घनत्व अंतर छोटे होते हैं, तो विक्षोभ विस्तार और पदार्थ तथा डार्क-ऊर्जा सामग्री द्वारा निर्धारित दर पर रैखिक रूप से बढ़ते हैं, इसलिए वृद्धि का इतिहास स्वयं ब्रह्मांड विज्ञान की एक जांच है।
- पदानुक्रमित पतन
- जब घनत्व अंतर बड़े हो जाते हैं, तो क्षेत्र विस्तार से अलग हो जाते हैं और विरियलाइज़्ड प्रभामंडल में ढह जाते हैं, प्रेस-शेचटर द्रव्यमान फलन द्वारा कैप्चर किए गए छोटे से बड़े पैमाने पर पदानुक्रमित रूप से संरचना का निर्माण करते हैं।
Mechanisms
अति-घने क्षेत्र औसत से धीमी गति से फैलते हैं, जिससे उनका घनत्व अंतर बढ़ता है; जब यह छोटा होता है, तो अंतर गुरुत्वाकर्षण और विस्तार द्वारा निर्धारित एक रैखिक वृद्धि समीकरण के अनुसार बढ़ता है, और एक बार जब यह एकता के क्रम का हो जाता है तो क्षेत्र मुड़ता है, ढह जाता है, और एक प्रभामंडल में विरियलाइज़ हो जाता है, जिसमें पूर्ण अरेखीय विकास संख्यात्मक सिमुलेशन द्वारा अनुसरण किया जाता है।
Clinical relevance
संरचना का विकास चिकने प्रारंभिक ब्रह्मांड को ब्रह्मांडीय वेब से जोड़ता है और कुछ सबसे मजबूत ब्रह्मांडीय बाधाएं प्रदान करता है: आयाम और वृद्धि की दर डार्क मैटर और डार्क ऊर्जा पर निर्भर करती है, इसलिए आकाशगंगा क्लस्टरिंग, कमजोर लेंसिंग और क्लस्टर गणना के माध्यम से संरचना वृद्धि को मापना मानक मॉडल का परीक्षण करता है और बड़े पैमाने पर गुरुत्वाकर्षण की जांच करता है।
History
गुरुत्वाकर्षण अस्थिरता सिद्धांत जीन्स से आगे विकसित हुआ और लिफशिट्ज़ और पीबल्स द्वारा ब्रह्मांडीय रूप में रखा गया; प्रेस और शेचटर ने 1974 में एक विश्लेषणात्मक द्रव्यमान फलन दिया, और 1980 के दशक से बड़े एन-बॉडी सिमुलेशन ने ठंडे-डार्क-मैटर ब्रह्मांडों में ब्रह्मांडीय वेब के लिए विस्तृत भविष्यवाणियां कीं।
Debates
- गुरुत्वाकर्षण के परीक्षण के रूप में वृद्धि
- क्योंकि डार्क ऊर्जा के संशोधित-गुरुत्वाकर्षण विकल्प ब्रह्मांडीय स्थिरांक के साथ सामान्य सापेक्षता की तुलना में अलग-अलग संरचना-वृद्धि दर की भविष्यवाणी करते हैं, इसलिए देखे गए विकास की भविष्यवाणियों से तुलना करना एक महत्वपूर्ण परीक्षण है, जिसमें वर्तमान डेटा मानक मॉडल के साथ व्यापक रूप से सुसंगत है लेकिन अभी तक निर्णायक नहीं है।
Key figures
- James Peebles
- Yakov Zeldovich
- William Press
- Paul Schechter
- Simon White
Related topics
Seminal works
- peebles1980
- pressschechter1974
Frequently asked questions
- कुछ ब्रह्मांडों में संरचना दूसरों की तुलना में तेजी से क्यों बढ़ती है?
- वृद्धि दर गुरुत्वाकर्षण, जो पदार्थ को एक साथ खींचता है, और विस्तार, जो इसे अलग खींचता है, के बीच प्रतिस्पर्धा पर निर्भर करती है; अधिक पदार्थ वृद्धि को तेज करता है, जबकि डार्क ऊर्जा विस्तार को तेज करके इसे धीमा करती है, इसलिए वृद्धि का इतिहास ब्रह्मांडीय सामग्री को एन्कोड करता है।
- एन-बॉडी सिमुलेशन क्या हैं?
- ये कंप्यूटर सिमुलेशन हैं जो डार्क मैटर का प्रतिनिधित्व करने वाले बड़ी संख्या में कणों की गुरुत्वाकर्षण गति का पालन करते हैं, जिससे ब्रह्मांडविदों को संरचना के अरेखीय पतन का मॉडल बनाने और आकाशगंगा सर्वेक्षणों के साथ तुलना के लिए ब्रह्मांडीय वेब की भविष्यवाणी करने की अनुमति मिलती है।