ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Ключевые задачи классической динамики и, в частности задача двух тел, могут быть естественным образом обобщены путем введения в них универсального фона темной энергии, который действует в качестве третьего динамического фактора. Для реальных систем галактик соответствующее дополнительное ускорение описывается общей теорией относительности в ньютоновском пределе, когда отклонения от галилеевой метрики очень малы. Показано, что это ускорение имеет один и тот же вид в различных инерциальных и неинерциальных системах отчета. Инвариантность ускорения, производимого темной энергией,отражает то обстоятельство, что по своим механическим свойствам темная энергия является вакуумом, который сопутствует любому движению. В такой обобщенной постановке задача двух тел на фоне темной энергии сводится, как и в классическом варианте, к задаче о движении одного тела в центральном поле. Рассмотрены две задачи такого рода для Местной группы галактик; в первой из них "внутренней" изучается двойная система, образуемая главными телами Местной группы - нашей Галактикой и галактикой М31; предметом второй задачи - "внешней" служит двойная система, образуемая Местной группой как целым и ближайшим к ней скоплением галактик Вирго. Во внутренней задаче эффект темной энергии проявляется, в частности, в том, что двойная система оказывается не связанной, если ее масса не превосходит значения 3×10^12 масс Солнца, допускаемого наблюдательными данными. Внешняя задача демонстрирует возможность эволюционного сценария, в котором группа могла изначально находиться в объеме скопления, а затем вышла из него и, двигаясь с ускорением, создаваемым темной энергией, удалилась от него на наблюдаемое расстояние.
Численное и аналитическое исследования динамической эволюции систем гравитирующих тел с учетом космической темной энергии показывает, что темная энергия способна играть ключевую роль в эволюции потоков галактик в пространственном масштабе 1-3 Мпк. Наши компьютерные модели ближней Вселенной точнее простой аналитической теории в том отношении, что Местная группа рассматривается в них уже не как точечная масса, а как динамическая система, состоящая из двух гигантских масс. В этом случае для нахождения траекторий галактик локального хаббловского потока нужно решать задачу трех тел. Для аналитического расчета эта задача очень сложна и, как давно уже известно, она не имеет общего аналитического решения. Но для компьютерного решения она, напротив, весьма проста и удобна, особенно когда интересующая нас частица может считаться пробной,-- а это как раз наш случай. Так что компьютерное моделирование локального потока сводится к интегрированию (ограниченной) задачи трех тел.Компьютерные модели показали, что поле тяготения Местной группы не является ни сферическим, ни статическим. Несферичность обязана наличию двух тяготеющих масс в группе, а зависимость от времени возникает из-за того, что эти тела движутся. Кроме того, поверхность нулевого ускорения теперь уже не сфера, и на ней обращается в нуль не полное ускорение, а только его радиальная компонента. Компьютерное моделирование позволяет убедиться в том, что вакуум действительно обеспечивает преобразование случайного хаотического потока в регулярный поток с универсальным хаббловским законом скорости. Образующие поток галактики-карлики находились вначале в объеме Местной группы, в гравитационной потенциальной яме двух гигантских галактик. В этом объеме содержалось, по-видимому, большое число мелких галактик и субгалактических фрагментов, возникших вместе с двумя главными галактиками группы 12-13 млрд. лет назад. Большая их часть так и осталась в этом объеме, тогда как другие смогли покинуть Местную группу, ускользнув из ее гравитационной потенциальной ямы.
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Численное и аналитическое исследование динамической эволюции небесных тел |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".