Российский астрофизик, г.н.с. ИКИ РАН, профессор Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) Геннадий Бисноватый-Коган достиг значительного результата в возможности проверки модели «блинов Зельдовича», описывающей формирование структуры Вселенной. По словам ученого, это может стать серьезным прорывом в фундаментальной физике и космологии. Данные исследования опубликованы в журнале Astronomy Reports.
Рождение Вселенной такой, какой мы ее наблюдаем, — важнейшая проблема науки. Хотя сейчас Вселенная неоднородна, при рождении, как считают ученые, она состояла из однородной плазмы. Большой взрыв запустил расширение постепенно остывающей плазмы, неустойчивости в которой и привели к формированию наблюдаемой структуры – галактик и их скоплений, звезд и планет.
Одной из наиболее авторитетных моделей, которая объясняет генезис неустойчивостей и возникновение из них первых стационарных крупномасштабных объектов, является модель знаменитого советского физика Якова Зельдовича.
Модель основана на гипотезе первичного коллапса больших масс – массивных газовых облаков масштаба скоплений галактик – вследствие которого и образуются «блины Зельдовича». Их форма обусловлена тем, что при образовании фигуры, отличной от сферы, ее меньшая сторона всегда сжимается быстрее, образуя тем самым «блин».
«Мы получили приближенное решение для формы спектра реликтового фона после рассеяния на плазме, быстро сжимающейся в плоском слое под действием самогравитации», –
пояснил идею исследования главный научный сотрудник ИКИ РАН, профессор НИЯУ МИФИ Геннадий Бисноватый-Коган.
Реликтовый фон – это излучение, оставшееся после остывания первичной плазмы, равномерно заполняющее всю Вселенную. Для астрофизиков он служит своего рода экраном, позволяющим за счет изменений его спектра регистрировать события периода формирования Вселенной. Взаимодействие реликтового излучения с быстро сжимающимся ионизованным веществом «блина» как раз приводит к таким искажениям.
«Фоновое излучение, прошедшее через область сжатия, будет немного отличаться по форме от других возможных искажений. Если при наблюдении флуктуаций фона мои расчеты подтвердятся, то это будет свидетельствовать в пользу модели Зельдовича», – рассказал Геннадий Бисноватый-Коган.
В дальнейшем ученые намерены численно смоделировать балк-комптонизованные спектры, образующиеся при формировании «блинов». Это поможет уточнить форму рассчитываемых спектров. Увеличение чувствительности аппаратуры необходимо для поиска формы отклонений от планковского спектра в локальных областях неба, что крайне важно для дальнейшего изучения реликтового фона и определения модели формирования крупномасштабной структуры.