โครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาลมีลักษณะอย่างไร อธิบายว่าทำไมเราจึงคิดว่าโครงสร้างนี้สะท้อนรูปแบบความหนาแน่นของเอกภพยุคแรก

ตอบ:

นี่เป็นคำถามที่ยอดเยี่ยม แต่คำตอบนั้นไม่ง่าย (ฉันเข้าใจบางอย่าง!)

คำอธิบาย:

นักดาราศาสตร์โดยพื้นฐานคิดว่าในระดับที่ใหญ่ที่สุดโครงสร้างของเอกภพมีลักษณะคล้ายกับโฟม (แปลกประหลาดใช่มั้ย) ดูเหมือนว่ามีเส้นใยและแผ่นกาแลคซีในแบบ 3 มิติที่ล้อมรอบช่องว่างขนาดใหญ่

หลักฐานนี้มาจากการทดลองและการคำนวณเชิงทฤษฎีที่ดูเหมือนจะเข้ากันได้ดีเป็นพิเศษ ลองดูที่สองเหล่านี้ที่แรกคือการจำลองที่สองคือแผนที่:

นำมาจาก: http://www.astronomynotes.com/galaxy/s9.htm chap ระบุเนื้อหาของเขามีลิขสิทธิ์ …. หวังว่านี่จะไม่เป็นการละเมิดใด ๆ

และแผนที่

นำมาจาก:

มีการถกเถียงกันมากมายเกี่ยวกับสาเหตุที่เป็นเช่นนี้ แต่ผู้สนับสนุนชั้นนำดูเหมือนจะโน้มน้าวใจว่าแบบจำลองของจักรวาลเรียกว่า LCDM (สำหรับ 'แลมบ์ดาสสารมืดเย็น' ฉันคิดว่า) เป็นหลักที่ถูกต้อง

สิ่งนี้กล่าวว่าโครงสร้างปัจจุบันที่เราสังเกตเห็นนั้นเกิดจากความผันผวนของควอนตัมในเศษซากแรกของนาโนวินาทีหลังจากบิกแบงและถูก "พองตัว" เป็นขนาดค่อนข้างใหญ่ในช่วงเวลาสั้น ๆ ที่ตามมา นี่ก็หมายความว่าความผันผวนของความหนาแน่นแบบเดียวกัน (หรือสำนักพิมพ์ของความผันผวนเหล่านั้น) หรือควรจะปรากฏในรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล (CMBR) ข้อมูลล่าสุดจากดาวเทียมพลังค์ที่เปิดตัวในปี 2556 ดูเหมือนว่าจะเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นจริง (อยากมากที่จะรวมการเปรียบเทียบข้อมูล COBE, WMAP และพลังค์ที่นี่ แต่จะยับยั้งตนเอง)

นี่คือภาพของข้อมูลที่นำมาจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ศูนย์จักรวาลวิทยาเชิงทฤษฎี (http://www.ctc.cam.ac.uk/news/130322_newsitem.php)

แนวคิดคือส่วนที่เย็นกว่าเล็กน้อยของ CMBR (เรากำลังพูดถึงส่วนหนึ่งใน 10,000 ที่ฉันเชื่อ) มีอนุภาคที่เคลื่อนไหว เล็กน้อย ช้าลงดังนั้นแรงโน้มถ่วงจึงมีโอกาสมากขึ้นที่จะรวมมันเข้ากับโครงสร้างที่จะกลายเป็นดาวและกาแลคซีในภายหลัง

ชิ้นส่วนที่อุ่นกว่าเล็กน้อยสีส้มและสีแดงในภาพด้านบนกลายเป็นช่องว่างที่เราเห็นอยู่ในขณะนี้เนื่องจากการบิดตัวของความร้อนของอนุภาคทำให้พวกมันมีแนวโน้มน้อยที่จะถูกดึงดูดด้วยแรงดึงดูด

ขออภัยถ้าคำตอบนั้นยาวมากใครซักคนจะมาถึงจุดนี้และหวังว่าจะมีอีก 28 คำถามที่คลาดเคลื่อนไปจากหัว อย่างที่ฉันพูดมันไม่ง่ายเลย แต่มันวิเศษมาก