Модель Лямбда-CDM

ΛCDM (читается «Лямбда-СиДиЭм») — сокращение от Lambda-Cold Dark Matter, современная стандартная космологическая модель[1], в которой пространственно-плоская Вселенная заполнена, помимо обычной барионной материи, тёмной энергией (описываемой космологической постоянной Λ в уравнениях Эйнштейна) и холодной тёмной материей (англ. Cold Dark Matter). Согласно этой модели, для согласования с наблюдениями (в частности, космической обсерватории «Планк») возраст Вселенной должен быть принят равным 13,799 ± 0,021 миллиарда лет[2].

Состав Вселенной

Модель предполагает, что общая теория относительности является правильной теорией гравитации на космологических масштабах. ΛCDM возникла в конце 1990-х годов и включает в себя космологическую инфляцию на ранних стадиях Большого взрыва для объяснения пространственной плоскостности Вселенной и начального спектра возмущений.

Введение

Большинство современных космологических моделей основано на космологическом принципе, который утверждает, что наше местоположение во Вселенной никак особенно не выделяется и что на достаточно большом масштабе Вселенная выглядит одинаково во всех направлениях (изотропна) и из каждого места (однородность)[3]. Этот принцип представляет собой не безусловное требование-постулат, а скорее презумпцию — то есть считается верным, пока не доказано обратное.

Модель включает в себя расширение Вселенной, которое хорошо подтверждается космологическим красным смещением спектров удалённых галактик и квазаров.

История

Открытие космического микроволнового фона в 1965 году подтвердило ключевое предсказание космологии Большого Взрыва. С этого момента было принято считать, что Вселенная расширяется с течением времени, а раннее её состояние было плотным и горячим.

Скорость расширения зависит от содержания и типа вещества и энергии во Вселенной и, в частности, от того, является ли полная плотность выше или ниже так называемой критической плотности. В 1970-х годах основное внимание космологов привлекала чисто барионная модель, но в этом подходе были серьёзные проблемы объяснения образования галактик, учитывая очень небольшую анизотропию реликтового излучения, на которую уже тогда были получены серьёзные оценки сверху. В начале 1980-х годов стало ясно, что эта проблема может быть решена, если предположить, что холодная тёмная материя доминирует над барионной.

Различные модели предлагают разные соотношения обычных и тёмных энергий и масс. В 1980-х годах большинство исследований фокусировалось на модели холодной тёмной материи с критической плотностью при соотношении около 95 % тёмной материи и 5 % барионов: эти работы успешно объясняли формирование галактик и скоплений галактик, однако в 1990-х оказалось, что результаты по спектру крупномасштабного распределения галактик в сочетании с измеренной анизотропией реликтового излучения противоречат такой модели[4].

Модель ΛCDM стала стандартом вскоре после открытия ускорения расширения Вселенной в 1998 году, так как упомянутые выше противоречия были просто и естественно в ней решены.

Примечания
  1. Стандартная космологическая модель
  2. Planck Collaboration. Planck 2015 results. XIII. Cosmological parameters (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — 2016. — Vol. 594, no. 13. — P. A13. — doi:10.1051/0004-6361/201525830. — . — arXiv:1502.01589.
  3. Andrew Liddle. An Introduction to Modern Cosmology (2nd ed.). London: Wiley, 2003.
  4. Longair M. S. 14.7. Variations on a Theme of Cold Dark Matter // Galaxy Formation. — Berlin: Springer, 2008. — P. 415—419. — 760 p. — ISBN 978-3-540-73477-2.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.