Ефект Сакса — Вольфа
Ефект Сакса — Вольфа (англ. Sachs–Wolfe effect) — це властивість мікрохвильового реліктового (фонового) випромінювання, що полягає в гравітаційному червоному зміщенні фотонів випромінювання внаслідок проходження ними великомасштабних неоднорідностей гравітаційного поля у Всесвіті. Ефект названо іменами німецько-американського фізика Райнера Сакса (Rainer K. Sachs) та американського астрофізика Артура Вольфа (Arthur M. Wolfe), що теоретично передбачили його в 1967 році[1]. Ефект підтверджено спостереженнями після відкриття анізотропії реліктового випромінювання.
Не-інтегральний ефект
ред.Не-інтегральний ефект Сакса-Вольфа зумовлений гравітаційним червоним зміщенням, що відбувається на сфері останнього розсіювання, у момент народження фотонів мікрохвильового фону. Цей ефект є неоднорідним по небесній сфері, оскільки матерія/енергія, а отже і зумовлений нею гравітаційний потенціал, у момент останнього розсіювання розподілені неоднорідно.
Інтегральний ефект
ред.Інтегральний ефект Сакса-Вольфа (ІСФ) також є наслідком гравітаційного червоного зміщення, однак він виникає на шляху фотонів між сферою останнього розсіяння та спостерігачем. Особливістю еволюції великомасштабних збурень у Всесвіті, в якому домінує холодна матерія, є незмінність глибини гравітаційного потенціалу таких збурень. Але це не справджується для Всесвіту, в якому домінує інша форма енергії — енергія випромінювання або темна енергія. Таким чином, у разі виявлення інтегрального ефекту Сакса-Вольфа в мікрохвильовому фоні це буде незалежним підтвердженням наявності темної енергії в нашому Всесвіті, оскільки ера домінування випромінювання передувала ері домінування матерії.
Детектування інтегрального ефекту Сакса-Вольфа стало можливим після появи достатньо великих каталогів галактик і, відповідно, реконструкції їхнього гравітаційного потенціалу. Комбінація даних WMAP та даних Слоанівського цифрового огляду неба у 2006 році виявила наявність цього ефекту, і підтвердила, що в нашому Всесвіті в сучасну епоху домінує темна енергія за густиною енергії[2].
«Пізній» ІСФ ефект виникає зовсім недавно в космологічній історії, коли темна енергія, або космологічна константа, починає керувати розширенням Всесвіту. Ознакою пізнього ІСФ є відмінна від нуля функція крос-кореляції між щільністю галактик (кількістю галактик на квадратний градус) і температурою реліктового випромінювання[3], оскільки надскупчення м'яко нагрівають фотони, а суперпорожнини м'яко їх охолоджують. Ця кореляція була виявлена в помірній або високій значущості[4].
Примітки
ред.- ↑ Sachs, R. K.; Wolfe, A. M. (1967). Perturbations of a Cosmological Model and Angular Variations of the Microwave Background. Astrophysical Journal. 147: 73. Bibcode:1967ApJ...147...73S. doi:10.1086/148982.
- ↑ Cabré, A.; Gaztañaga, E.; Manera, M.; Fosalba, P.; Castander, F. (2006). Cross-correlation of Wilkinson Microwave Anisotropy Probe third-year data and the Sloan Digital Sky Survey DR4 galaxy survey: new evidence for dark energy. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society:Letters. 372: L23-L27. doi:10.1111/j.1745-3933.2006.00218.x.
{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання) - ↑ Crittenden, R. G.; Turok, N. (1996). Looking for a Cosmological Constant with the Rees–Sciama Effect. Physical Review Letters. 76 (4): 575—578. arXiv:astro-ph/9510072. Bibcode:1996PhRvL..76..575C. doi:10.1103/PhysRevLett.76.575. PMID 10061494.
- ↑ Giannantonio, T. та ін. (2008). Combined analysis of the integrated Sachs–Wolfe effect and cosmological implications. Physical Review D. 77 (12): 123520. arXiv:0801.4380. Bibcode:2008PhRvD..77l3520G. doi:10.1103/PhysRevD.77.123520. S2CID 21763795.
Посилання
ред.- Sam LaRoque. The Integrated Sachs–Wolfe Effect. University of Chicago, IL. Архів оригіналу за 19 квітня 2006.
- Aguiar, Paulo, and Paulo Crawford. Sachs–Wolfe effect in some anisotropic models (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 11 червня 2007.
- White, Martin; Hu, Wayne (1997). The Sachs–Wolfe effect (PDF). Astronomy and Astrophysics. 321: 89. Архів оригіналу (PDF) за 29 січня 2005. Процитовано 25 серпня 2021.
- Barry F. Madore (14 серпня 2002). Sachs–Wolfe effect. The Lexicon and Glossary of Terms. Level 5 (Essay. Adapted from P. Coles, 1999, The Routledge Critical Dictionary of the New Cosmology, Routledge Inc., New York. Reprinted with the author's permission). Архів оригіналу за 29 лютого 2008.
- «Dark Energy and the Imprint of Super-Structures on the Microwave Background» [Архівовано 22 квітня 2021 у Wayback Machine.], a webpage by Granett, Neyrinck & Szapudi.