Astronomija

Primordijalni kutni moment?

Primordijalni kutni moment?

Kutni zamah, a posebno očuvanje kutnog zamaha, naravno je vrlo relevantan u mnogim procesima u astrofizici, kao što je npr. formiranje zvijezda i planeta te stvaranje diska u galaksijama.

Koncept predmeta koji se okreću nakon kolapsa dovoljno je jednostavan za razumijevanje, ali ovdje se postavlja pitanje: odakle dolazi iskonski kutni zamah?

Plimne interakcije između oreola, pretpostavljam?


Vaša je hipoteza točna: to je plimna interakcija između susjeda što generira spin.

Zamislite svoj proto halo (galaksiju, zvjezdani disk itd.) Kao elipsoid (postavljen inercijskim tenzorom). Ako materija oko sebe ne bude sferno raspoređena, primijenit će moment na taj elipsoid i zavrtjeti ga. Pretpostavka u kozmologiji je da, iako je primordijalni kutni zamah koji spominjete možda nula, plimna interakcija između susjednih protostruktura dovoljna je da omogući razmjenu (dakle pojedinačno) kutnog zamaha, uz očuvanje nulte sume.

U ovom radu daje se referenca na ovu temu

Ovaj dijagram može rasvijetliti problem: predstavlja plime i oseke plimovanja plavog elipsoida plima i oseka koje predstavlja ružičasti elipsoid.

PS: izraz spin up je žalosan, čini se, jer je zapravo spin konzervacija u kasnijoj fazi kolabiranja protohareola zbog čega se brže okreće, a zadržava da se vrti (= ukupni unutarnji kutni moment).


Recimo da plutam u svemiru s dva vrha igračaka. Vrtim ih u suprotnim smjerovima istom brzinom. Svaka od njih ima kutni moment, ali ukupni kutni moment sustava je nula.

U većim razmjerima ista stvar mogla bi se dogoditi i širom svemira. Kako bi zvijezde i galaksije nastajale, na kraju bi se okretale u svakom smjeru, ali ukupni kutni zamah bio bi nepromijenjen.


Znanstvenici otkrivaju najveće rotacijske strukture u svemiru

Umjetnikov dojam o kozmičkim nitima: ogromni mostovi galaksija i tamna tvar povezuju jata galaksija jedni s drugima. Galaksije se usmjeravaju na vadičep poput orbita prema i u velike nakupine koje sjede na njihovim krajevima. Njihova svjetlost djeluje plavo-pomaknuto kad se kreću prema nama, a crveno-pomaknuto kad se odmiču. (Zasluge: AIP / A. Khalatyan / J. Fohlmeister) Fotografija :( Ostalo)

Istaknute priče

Rezultati objavljeni u Nature Astronomy znače da se kutni moment može generirati na neviđenim ljestvicama

Astronomi su otkrili najveće rotacijske strukture u Svemiru mapiranjem gibanja galaksija u ogromnim nitima koje povezuju kozmičku mrežu.

Te duge vitice galaksija vrte se na skali stotina milijuna svjetlosnih godina. Prema astronomima s Leibnizovog instituta za astrofiziku Potsdam (AIP), rotacija na tako ogromnim razmjerima nikada prije nije viđena.

Rezultati objavljeni u Nature Astronomy znače da se kutni moment može generirati na neviđenim ljestvicama.

Takav potencijalni protok je irotacijski ili bez kovrča: u ranom svemiru nema iskonske rotacije i kutni zamah mora se generirati u obliku struktura.

Kozmički filamenti ogromni su mostovi galaksija i tamne tvari koji međusobno povezuju jata galaksija. Oni usmjeravaju galaksije prema i u velike nakupine koje sjede na njihovim krajevima.

Prema Pengu Wangu, i autoru studije i astronomu iz AIP-a, „Mapiranjem kretanja galaksija u tim ogromnim kozmičkim super autoputevima pomoću istraživanja Sloan Digital Sky - istraživanja stotina tisuća galaksija - pronašli smo izvanredno svojstvo od ovih niti: vrte se. "

"Iako su tanki cilindri - dimenzija slične olovkama - duge stotine milijuna svjetlosnih godina, ali promjera tek nekoliko milijuna svjetlosnih godina, ove fantastične vitice materije se okreću", dodaje Noam Libeskind, inicijator projekta u AIP.

“Na ovim su ljestvicama galaksije u njima same samo naočale prašine. Oni se kreću zavojnicama ili orbitima sličnim vadičepu, kružeći oko sredine niti tijekom putovanja zajedno s njom. Takav spin nikada prije nije viđen na tako ogromnim razmjerima, a implikacija je da mora postojati još nepoznat fizički mehanizam odgovoran za torkiranje tih predmeta. "

Kako se u kosmološkom kontekstu generira kutni moment odgovoran za rotaciju, jedan je od ključnih neriješenih problema kozmologije. U standardnom modelu formiranja strukture, male prekomjerne gustoće prisutne u ranom svemiru rastu gravitacijskom nestabilnošću dok materija prelazi iz ispod u pretjerana područja.

Takav potencijalni tok je irotacijski ili bez uvijanja: u ranom svemiru nema iskonske rotacije. Kao takva svaka rotacija mora se generirati u obliku struktura. Kozmička mreža općenito, a posebno niti, usko su povezani s stvaranjem i evolucijom galaksija. Također imaju snažan učinak na vrtnju galaksije, često regulirajući smjer rotacije galaksija i njihovih tamnih tvari. Međutim, nije poznato da li sadašnje razumijevanje formiranja strukture predviđa da bi se sami filamenti, koji su nekolaspirani kvazi-linearni objekti, trebali vrtjeti.

"Motivirani sugestijom teoretičara dr. Marka Neyrincka da se filamenti mogu vrtjeti, ispitali smo promatranu distribuciju galaksije tražeći rotaciju filamenta", kaže Noam Libeskind. "Fantastično je vidjeti ovu potvrdu da se intergalaktički filamenti rotiraju u stvarnom Svemiru, kao i u računalnoj simulaciji."

Korištenjem sofisticirane metode mapiranja, promatrana distribucija galaksije segmentirana je u filamente. Svaka nit je aproksimirana cilindrom. Galaksije u njemu podijeljene su u dvije regije s obje strane kralježnice niti (u projekciji), a srednja razlika crvenog pomaka između te dvije regije pažljivo je izmjerena.

Srednja razlika crvenog pomaka je pokazatelj razlike u brzini (Dopplerov pomak) između galaksija na udaljenoj i približavajućoj strani cijevi filamenta. Tako može izmjeriti rotaciju niti. Studija podrazumijeva da ovisno o kutu gledanja i masi krajnje točke, niti u svemiru pokazuju jasan signal u skladu s rotacijom.


Gubitak impulsa gibanja u primordijalnom plinu u polju zračenja Lyα

  • APA
  • Autor
  • BIBTEX
  • Harvard
  • Standard
  • RIS
  • Vancouver

Rezultat istraživanja: Prilog časopisu ›Članak› recenzija

T1 - Gubitak impulsa na kutnom zamahu u polju zračenja Lyα

N2 - Predstavljamo rezultate o zračnom otporu koji vrši isotropna i homogena pozadina Lyα fotona na neutralnim oblacima plina koji kruže unutar područja H II oko zvijezda stanovništva III mase različitih masa. Dopplerov pomak uzrokuje razliku u frekvenciji između fotona koji se kreću u smjeru oblaka i nasuprot njemu, što rezultira neto gubitkom impulsa oblaka u smjeru kretanja. Otkrivamo da se polovica kutnog gibanja plina s vθ ≲ 20 km s-1 u blizini (r ≲ 3 kpc) zvijezde populacije III od 120 M⊙ pri z = 20 gubi unutar ˜106 godina. Otpor zračenja snažna je funkcija brzine oblaka koja doseže maksimum pri v ˜ 20 km s-1 odražavajući frekvencijsku ovisnost presjeka fotona. Oblaci koji se kreću brzinama većim od ˜100 km s-1 gube svoj kutni moment na vremenskim skalama od ˜108 god. Pri nižim crvenim pomacima otpor zračenja postaje neučinkovit jer se gustoća fotona Lyα u H II regijama smanjuje za faktor (1 + z) 3, a kutni moment se gubi na vremenskim skalama ≳ 108 godina čak i za oblake male brzine. Naši rezultati sugeriraju da postoji slatko mjesto za gubitak kutne količine gibanja zračenjem za oblake plina pri z & gt 10 i s v ˜ 20 km s-1. Usporedba dinamičkih sila trenja koje djeluju na tipične oblake plina sugeriraju da je otpor zračenja dominantan učinak koji utječe na orbitu. Predlažemo da ovaj učinak može suzbiti stvaranje produženih plinskih diskova u prvim galaksijama i pomoći prikupljanju plina u blizini galaktičkih centara i središnjih crnih rupa.

AB - Predstavljamo rezultate o zračnom otporu koji vrši isotropna i homogena pozadina Lyα fotona na neutralnim oblacima plina koji kruže unutar područja H II oko zvijezda stanovništva III mase različitih masa. Dopplerov pomak uzrokuje razliku u frekvenciji između fotona koji se kreću u smjeru oblaka i nasuprot njemu, što rezultira neto gubitkom impulsa oblaka u smjeru kretanja. Otkrivamo da se polovica kutnog gibanja plina s vθ ≲ 20 km s-1 u blizini (r ≲ 3 kpc) zvijezde populacije III od 120 M⊙ pri z = 20 gubi unutar ˜106 godina. Otpor zračenja snažna je funkcija brzine oblaka koja doseže maksimum pri v ˜ 20 km s-1 odražavajući frekvencijsku ovisnost presjeka fotona. Oblaci koji se kreću brzinama većim od ˜100 km s-1 gube svoj kutni moment na vremenskim skalama od ˜108 god. Pri nižim crvenim pomacima otpor zračenja postaje neučinkovit jer se gustoća fotona Lyα u H II regijama smanjuje za faktor (1 + z) 3, a kutni moment se gubi na vremenskim skalama ≳ 108 godina čak i za oblake male brzine. Naši rezultati sugeriraju da postoji slatko mjesto za gubitak kutne količine gibanja zračenjem za oblake plina pri z & gt 10 i s v ˜ 20 km s-1. Usporedba dinamičkih sila trenja koje djeluju na tipične oblake plina sugeriraju da je otpor zračenja dominantni učinak koji utječe na orbitu. Predlažemo da ovaj učinak može suzbiti stvaranje produženih plinskih diskova u prvim galaksijama i pomoći prikupljanju plina u blizini galaktičkih centara i središnjih crnih rupa.


Kozmički poredak iz iskonskog kaosa: Počast Nikosu Voglisu

Kaos u astronomiji .: Zbornik radova o astrofizici i svemiru. izd. / G. Contopoulos G. P. Patsis. Berlin: Springer, 2008. str. 467-483 (Zbornik za astrofiziku i svemir).

Ishod istraživanja: Poglavlje u knjizi / izvještaju / zbornik radova s ​​konferencije ›Poglavlje› Akademska ›recenzija

T1 - Kozmički poredak izvan iskonskog kaosa

T2 - Omaž Nikosu Voglisu

AU - van de Weijgaert, Marinus

N1 - Veza: http://www.rug.nl/ datum_predaje: 2008 Prava: Sveučilište u Groningenu

N2 - Nikos Voglis imao je mnogo astronomskih interesa, među njima je bilo i pitanje podrijetla galaktičkog kutnog gibanja. U ovom kratkom priznanju pregledamo kako se ova tema promijenila od 1970-ih i kako je sada postalo očito da gravitacijske plimne sile nisu samo uzrokovale rotaciju galaksija, već su djelovale i na oblikovanje same kozmičke strukture u kojoj se te galaksije nalaze. Predstavljamo nedavne dokaze za to na temelju tehnika analize podataka koje pružaju objektivne kataloge nakupina, niti i praznina.

AB - Nikos Voglis imao je mnogo astronomskih interesa, među njima je bilo i pitanje podrijetla galaktičkog kutnog gibanja. U ovom kratkom priznanju pregledamo kako se ta tema promijenila od 1970-ih i kako je sada postalo očito da gravitacijske plime i oseke nisu samo uzrokovale rotaciju galaksija, već su djelovale i na oblikovanje same kozmičke strukture u kojoj se te galaksije nalaze. Predstavljamo nedavne dokaze za to na temelju tehnika analize podataka koje pružaju objektivne kataloge nakupina, niti i praznina.


Ya. B. Zel’dovič i I. D. Novikov, Astron. Zh. 43, 758 (1966) Sovjetska astronomija 10, 602 (1967).

D. Carr i S. L. Hawking, pon. Ne. R. Astron. Soc. 168, 399 (1974).

Ya. B. Zel’dovič i I. D. Novikov, Relativistička astrofizika (Nauka, Moskva, 1967.) (na ruskom jeziku).

Ya. B. Zel’dovič i I. D. Novikov, Teorija gravitacije i evolucija zvijezda (Nauka, Moskva, 1971.) (na ruskom) A. G. Polnarev i M. Yu. Khlopov, Uspekhi Fiz. Nauk 145369 (1985) M. Yu. Khlopov, R. V. Konoplich, S. G. Rubin i A. S. Sakharov, Grav. Cosmol. 6, 153 (2000).

D. K. Nadežin, I. D. Novikov i A. G. Polnarev, Astron. Zh. 55, 216 (1978) Sovjetska astronomija 22, 129 (1978).

A. G. Doroshkevich, Astron. Zh. 43, 105 (1966) Sovjetska astronomija 10, 83 (1966).

P. J. Young, Phys. Vlč D 14, 3281 (1976).

P. J. Young, Astroph. J. 212, 227 (1977).

G. S. Bisnovatyi-Kogan i O. Yu. Tsupko, Astrofizika 50, 653 (2007).

V. P. Frolov i I. D. Novikov, Fizika crnih rupa: osnovni koncepti i novosti (Academic, Dordrecht, 1998).

G. S. Bisnovatyi-Kogan i V. N. Rudenko, Razred. Quantum Grav. 21, 3347 (2004).


Primordijalni kutni moment? - Astronomija

100 do prvih minihalo oblika. Jednom kad se plin napuni prema središtu minihaloa i kondenzira, primjenjujemo metodu 'čestica sudopera' kako bismo predstavili područja koja će oblikovati zvijezdu i pratimo evoluciju plina koji stvara zvijezde bez metala, za mnoge slobodne padove puta. Disk se formira oko početne zvijezde Pop III i fragmenti koji tvore sekundarne zvijezde s rasponom masa (1 - 50 [Sunčeva masa]). To se znatno razlikuje od prethodne paradigme jedne jedine, masivne tvorevine zvijezda po minihalou. Tehnikom traženja zraka također ispitujemo učinak povratne radijacije na rast zvijezda i fragmentaciju diska. Ova povratna informacija neće spriječiti stvaranje sekundarnih zvijezda unutar diska, ali će smanjiti konačnu masu koju je postigla najveća zvijezda Pop III. Mjereći kutni zamah plina koji pada na područja sudopera, također otkrivamo da masivne zvijezde Pop III prikupljaju dovoljan kutni zamah da se okreću gotovo brzinom raspada i mogu potencijalno okončati svoj život kad pukne gama-zračenje kolapsa hipernove. Nadalje, numerički ispitujemo nedavno otkrivena relativna kretanja strujanja između tamne tvari i bariona, koja potječu iz doba rekombinacije. Relativni streaming malo će odgoditi crveni pomak pri kojem zvijezde Pop III nastaju, ali će u suprotnom imati malo utjecaja na stvaranje zvijezda Pop III i povijest reionizacije. Napokon procjenjujemo mogući učinak pozadine kozmičkih zraka (CR) generirane smrću supernove masivnih zvijezda Pop III. Dovoljno velika pozadina CR mogla bi neizravno poboljšati hlađenje H₂ unutar zahvaćenih minihalosa. Dobivene niže temperature dovele bi do smanjenja karakteristične zvjezdane mase (

10 [Sunčeva masa]), pružajući još jedan mogući put za stvaranje zvijezda Pop III male mase.


Primordijalni kutni moment? - Astronomija

Kiralna simetrija maksimalno je narušena u slabim interakcijama [1], a takve bi mikroskopske asimetrije u ranom svemiru mogle ostaviti vidljive otiske na astrofizičkim ljestvicama bez kršenja kozmološkog principa. U ovom pismu predlažemo mjerenje helikiteta kako bismo otkrili iskonsko kiralno kršenje. Ističemo da promatranja smjerova (spinova) kutnog momenta halo-galaksije, koji su zamrznuti tijekom procesa stvaranja galaksije, daju fosilan kiralni vidljiv. Iz načina klasteriranja strukture velikih razmjera Svemira konstruiramo spin mod u Lagrangianovom prostoru i u simulacijama pokazujemo da je dobra sonda spinova halo-galaksije. U standardnom se modelu očekuje snažna simetrična korelacija između lijeve i desne zavojne komponente ovog spinskog načina i vrtnje galaksije. Mjerenja ovih korelacija bit će osjetljiva na kiralno lomljenje, pružajući izravan test kršenja kiralne simetrije u ranom Svemiru.

© 2020 Američko fizičko društvo

Predmeti iz fizike (PhySH)

Autori i udruživanja

  • 1 Odjel za astronomiju Sveučilišta Xiamen, Xiamen, Fujian 361005, Kina
  • 2 Kanadski institut za teorijsku astrofiziku, Sveučilište u Torontu, M5S 3H8, Ontario, Kanada
  • 3 Institut Tsung-Dao Lee, Šangajsko sveučilište Jiao Tong, Šangaj, 200240, Kina
  • 4 Dunlap institut za astronomiju i astrofiziku, Sveučilište u Torontu, M5S 3H4, Ontario, Kanada
  • 5 Kanadski institut za napredna istraživanja, CIFAR program za gravitaciju i kozmologiju, Toronto, M5G 1Z8, Ontario, Kanada
  • 6 Perimetarski institut za teorijsku fiziku, Waterloo, N2L 2Y5, Ontario, Kanada
  • 7 Odjel za astronomiju, Šangajsko sveučilište Jiao Tong, Šangaj, 200240, Kina
  • 8 Ključni laboratorij za istraživanje galaksija i kozmologije, Odjel za astronomiju, Sveučilište za znanost i tehnologiju Kine, Hefei, Anhui 230026, Kina
  • 9 Centar za astrofiziku Tsinghua i Odjel za fiziku, Sveučilište Tsinghua, Peking, 100084, Kina
  • 10 Odjel za astronomiju, Sveučilište Massachusetts Amherst, Massachusetts 01003, SAD

Tekst članka (potrebna pretplata)

Dopunski materijal (potrebna pretplata)

Reference (potrebna pretplata)

Problem
Mogućnosti pristupa

COVID-19 utjecao je na mnoge institucije i organizacije širom svijeta, remeteći napredak istraživanja. Kroz ovo teško vrijeme APS i Fizički pregled redakcije su potpuno opremljene i aktivno rade na pružanju podrške istraživačima nastavljajući provoditi sve uređivačke i recenzijske funkcije te objavljujući istraživanja u časopisima, kao i smanjujući ometanje pristupa časopisu.

Cijenimo vaš stalni trud i predanost pomaganju napretka znanosti i dopuštajući nam da objavljujemo najbolje svjetske časopise o fizici. Nadamo se da ćete i vi i vaši najmiliji ostati sigurni i zdravi.

Mnogi istraživači sada rade daleko od svojih institucija i stoga mogu imati problema s pristupom časopisima Physical Review. Da bismo to riješili, poboljšali smo pristup putem nekoliko različitih mehanizama. Pogledajte Pristup izvan kampusa Fizički pregled za daljnje upute.


Raspodjela kutnog gibanja tijekom urušavanja prvobitnih oblaka koji tvore zvijezde

Općenito se vjeruje da se moment gibanja raspoređuje tijekom gravitacijskog kolapsa prvobitnog oblaka koji stvara zvijezdu. Međutim, do sada se slabo razumijevalo točne detalje distribucije. Koristimo modificiranu verziju Gadget-2 koda, trodimenzionalnu simulaciju hidrodinamike zaglađenih čestica, kako bismo pratili razvoj plina u kolapsu kako u idealiziranim, tako i u realističnijim minihaloima. Otkrili smo da, unatoč nedostatku bilo kakve početne turbulencije i magnetskog polja u oblacima, profil kutnog gibanja slijedi isti karakteristični zakon potencije koji je zabilježen u studijama koje su koristile potpuno samokonsistentne kozmološke početne uvjete. Čini se da je prilagodba stupnja snage približno konstantna bez obzira na početnu rotaciju oblaka. Zaključujemo da specifični kutni moment gibanja samo-gravitirajućeg rotacijskog plina u prvobitnim minihaloima održava odnos skaliranja s masom plina kao (L propto M ^ <1.125> ). Također raspravljamo o vjerojatnim mehanizmima za raspodjelu zakona o moći.

Ovo je pregled sadržaja pretplate, pristup putem vaše institucije.


WIMP-ovi nasuprot MACHO-ovima

Razumijevanje pokreta koji stoji iza pronalaska PBH dolazi iz pokušaja razumijevanja je li tamna tvar izrađena od WIMP-a (slabo interaktivne masivne čestice) ili MACHO-a (masivni kompaktni halo objekti), oba nedokazana koncepta. Ali nešto što već ima puno dokaza u svoju korist su crne rupe i one imaju mnoštvo karakteristika koje bi MACHO imali. Ali, i ovo je ključno, trebalo bi još neka svojstva da bi bili kandidati za MACHO, poput određene galaktičke raspodjele, obrazaca u kozmičkoj mreži i efekata gravitacijskog leća, a sve to još nismo vidjeli. Do sada ništa nije dalo očekivani odgovor MACHO-a, pa više nisu glavni kandidat za tamnu materiju. Ali nemojte to brkati sa znanstvenicima koji odustaju od njih. Proveli su promatranje sočiva mikrogravitacijom kako bi pokušali postaviti ograničenja na masu tih predmeta. Nakon takvog pretraživanja u Malom Magellanovom oblaku, nisu primijećeni kandidati za MACHO, pa su znanstvenici iz tih podataka znali da najveći MACHO može biti 10 Sunčevih masa, ali očekuju da će biti puno manji od toga. Prirodno, znanstvenici su krenuli dalje i tražili WIMP-ove, ali ta je pretraga stekla više pozornosti, a opet joj je nedostajalo rezultata kao i njoj sličnoj. Neki modeli predviđaju da bi PBH mogle biti tvornice WIMP-a na temelju Hawkingova zračenja, jer je veličina obrnuto povezana s temperaturom. Stoga bi mali objekt poput PBH trebao biti vrlo vruć, dakle zračeći. Ako postoje WIMP-ovi, tada bi sudari između njih trebali stvoriti prepoznatljivu gama zraku koja još nije viđena. Tako da su sada svjetla reflektora ponovno usmjerena na MACHO-ove, jer tamo je vrsta crne rupe koja bi bila savršeni kandidat za MACHO: PBH. Teško ih je još vidjeti kako nude gravitacijski potez, bili bi sjajna meta (Garcia 40, BEC, Rzetelny, Crane 40).


Primordijalno podrijetlo za neusklađenost između zvjezdanih osi spina i planetarnih orbita

Postojanje plinovitih divovskih planeta čije orbite leže blizu zvijezda domaćina ('vrući Jupiteri') u velikoj se mjeri može objasniti migracijom planeta povezanom s viskoznim razvojem protoplanetarnih maglica. Nedavno su promatranja efekta Rossiter-McLaughlin tijekom planetarnih tranzita otkrila da se značajan dio vrućih Jupitera nalazi na orbitama koje su pogrešno poravnate u odnosu na osi spina svojih zvijezda domaćina. Ovo zapažanje bacilo je sumnju na važnost diskovne migracije kao mehanizma za proizvodnju vrućih Jupitera. Ovdje pokazujem da neusklađene orbite mogu biti prirodna posljedica migracije diska u binarnim sustavima čija orbitalna ravnina nije u korelaciji s osi spina pojedinih zvijezda. Gravitacijski momenti koji proizlaze iz dinamičke evolucije idealiziranih protoplanetarnih diskova pod poremećajima masivnih udaljenih tijela djeluju na pogrešno poravnavanje orbitalnih ravnina diskova u odnosu na spin polove njihovih zvijezda domaćina. Kao rezultat toga, predlažem da u nedostatku jake sprege između kutne količine gibanja diska i sile zvijezde domaćina ili dovoljne disipacije koja djeluje za ponovno poravnanje osi zvijezde spina i planetarnih orbita, udio planetarnih sustava ( uključujući sustave 'vrućih Neptuna' i 'super-Zemlje') čiji su vektori kutnog zamaha neusklađeni s obzirom na zvijezde domaćina bit će srazmjerni brzini iskonske zvjezdane umnoženosti.


Gledaj video: Legendary Actor Dilip Kumar Dies At 98 In Mumbai. नह रह Tragedy King दलप कमर (Rujan 2021).