КнигоПровод.Ru29.03.2024

/Наука и Техника

Реликтовое излучение Вселенной — Насельский П. Д., Новиков Д. И., Новиков И. Д.
Реликтовое излучение Вселенной
Научное издание
Насельский П. Д., Новиков Д. И., Новиков И. Д.
год издания — 2003, кол-во страниц — 390, ISBN — 5-02-006368-1, тираж — 400, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ, издательство — Наука
КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ
Рецензенты:
академик Ю. Н. ПАРИЙСКИЙ
доктор физико-математических наук В. Н. ЛУКАШ
Утверждено к печати Учёным советом Физического института им. П. Н. Лебедева РАН
Формат 60x90 1/16. Печать офсетная
ключевые слова — Космолог, астрофизик, галактическ

Монография посвящена проблеме происхождения реликтового электромагнитного излучения, включая вопросы его спектрального распределения, анизотропии и поляризации.

Сделана попытка продемонстрировать, каким образом современный аппарат теоретической физики может быть использован для исследования свойств космической плазмы и как, используя достижения астрофизики, можно расширить пределы нашего знания о таких фундаментальных явлениях природы, как гравитация, относительность и релятивизм.

Для специалистов-астрофизиков.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие7
 
Глава 1
НАБЛЮДАТЕЛЬНЫЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОЙ КОСМОЛОГИИ13
1.1. Введение13
1.2. Современные данные о спектре реликтового излучения во Вселенной20
1.2.1. Электромагнитное излучение космоса24
1.3. Барионная фракция материи во Вселенной37
1.3.1. Звёзды и звёздные остатки в галактиках37
1.3.2. Атомная и молекулярная газовые компоненты38
1.3.3. Барионы в скоплениях галактик38
1.3.4. Плазма в группах галактик39
1.3.5. Массивные компактные объекты гало (МАСНО)39
1.3.6. Ly-a «лес» при красных смещениях z @ 340
1.3.7. Космологический нуклеосинтез и наблюдаемая распространённость
лёгких химических элементов
41
1.3.8. Глобальные параметры современной Вселенной48
 
Глава 2
КИНЕТИКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ВО ВСЕЛЕННОЙ62
2.1. Введение62
2.2. Уравнение переноса излучения в расширяющейся Вселенной63
2.3. Обобщенное уравнение Компанейца69
2.4. Комптоновское искажение спектра излучения при взаимодействии с
горячими электронами
71
2.5. Релятивистская коррекция эффекта Зельдовича-Сюняева74
2.6. Кинематический эффект Зельдовича-Сюняева77
2.7. Определение H0 по данным радио- и рентгеновской светимости
скоплений
80
2.8. Комптонизация при больших красных смещениях84
 
Глава 3
ИОНИЗАЦИОННАЯ ИСТОРИЯ ВСЕЛЕННОЙ90
3.1. Неизбежность рекомбинации водорода90
3.2. Стандартная модель рекомбинации водорода95
3.3. Трёхуровневое приближение для атома водорода96
3.3.1. Уравнения для заселённости уровней98
3.4. Качественный анализ рекомбинационных режимов102
3.5. Детальная теория рекомбинации. Многоуровневое приближение104
3.6. Численный анализ кинетики рекомбинации111
3.7. Искажение спектра реликтового излучения в ходе космологической
рекомбинации
120
3.8. Неизбежность реионизации водорода125
3.9. Тип скрытой массы и детальный ионизационный баланс127
3.9.1. Феноменология реионизации129
З.10. Механизмы искажений кинетики рекомбинации водорода138
3.11. Кинетика рекомбинации при наличии источников ионизации142
 
Глава 4
РЕЛИКТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ И МАЛЫЕ ВОЗМУЩЕНИЯ ОДНОРОДНОЙ
КОСМОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
147
4.1. Перенос излучения в неоднородной среде147
4.2. Классификация типов начальных возмущений151
4.2.1. Скалярные моды152
4.2.2. Векторные и тензорные функции155
4.3. Калибровочная инвариантность157
4.3.1. Ньютоновская калибровка158
4.3.2. Синхронная калибровка159
4.4. Многокомпонентная среда. Классификация типов скалярных
возмущений
160
4.4.1. Адиабатические (изоэнтропийные) моды160
4.4.2. «Изопотенциальные» моды162
4.4.3. Энтропийно-изопотенциальная мода164
4.4.4. Изотермическая мода164
4.4.5. Происхождение потенциальных флуктуации. Однородность и
изотропия Вселенной в среднем
166
4.4.6. Пекулярности потенциала инфлантона167
4.4.7. Многокомпонентная инфляция и генерация изопотенциальных
мод
170
4.5. Ньютоновская теория эволюции малых возмущений174
4.5.1. Адиабатические возмущения177
4.5.2. Изопотенциальные возмущения179
4.6. Релятивистская теория эволюции возмущений в расширяющейся
Вселенной
181
4.7. Сахаровские модуляции спектра возмущений плотности в барионной
Вселенной
188
4.8. Сахаровские осцилляции. Наблюдения корреляций200
 
Глава 5
ПЕРВИЧНАЯ АНИЗОТРОПИЯ РЕЛИКТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ205
5.1. Введение205
5.2. Эффект Сакса и Вольфа209
5.2.1. Дипольная анизотропия214
5.2.2. Квадрупольная анизотропия реликтового излучения и высшие
гармоники
223
5.2.3. Гравитационные волны как источник крупномасштабной
анизотропии реликтового излучения
229
5.3. Эффекты Силка и Доплера. Сахаровские осцилляции спектра
реликтового излучения
232
5.3.1. Диссипация возмущений в эпоху рекомбинации водорода243
5.4. Зависимость С(l) от параметров космологической модели246
5.4.1. Плотность тёмной материи в галактиках и скоплениях247
5.4.2. Плотность барионной фракции материи248
5.4.3. Космологическая постоянная249
5.4.4. Показатель спектра адиабатических возмущений250
5.4.5. Изопотенциальные (isocurvature) начальные возмущения251
5.4.6. Роль безмассовых нейтрино252
5.4.7. Массивные нейтрино252
 
Глава 6
ПЕРВИЧНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ РЕЛИКТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ256
6.1. Введение256
6.2. Электрическая и магнитная компоненты поля поляризации262
6.3. Локальное и нелокальное описание поляризации266
6.4. Геометрическое представление поля поляризации269
 
Глава 7
СТАТИСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЛУЧАЙНЫХ ПОЛЕЙ АНИЗОТРОПИИ
И ПОЛЯРИЗАЦИИ РЕЛИКТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
279
7.1. Введение279
7.2. Спектральные параметры гауссова поля анизотропии282
7.3. Локальная топология случайного гауссова поля
анизотропии. Статистика пиков
285
7.4. Структура сигнала в области максимумов и минимумов
анизотропии реликтового излучения
292
7.5. Статистика пиков на картах анизотропии295
7.6. Кластеризация пиков на картах анизотропии305
7.7. Функционалы Минковского312
7.7.1. Расчёт карт316
7.7.2. Расчёт площади кластеров319
7.8. Статистическая природа сигнала в данных BOOMERANG и
MAXIMA-1
326
7.9. Простейшая модель негауссова сигнала и её проявление в
функционалах Минковского
329
7.10. Топологические особенности поля поляризации333
 
Глава 8
«ПЛАНКОВСКАЯ ЭРА» В ИЗУЧЕНИИ АНИЗОТРОПИИ И ПОЛЯРИЗАЦИИ
РЕЛИКТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
341
8.1. Введение341
8.2. Вторичная анизотропия и поляризация реликтового излучения в
эпоху реионизации
349
8.2.1. Ослабление первичной анизотропии и генерация поляризации350
8.2.2. Линейный и квадратичный доплер-эффект357
8.3. Вторичная анизотропия, порождённая гравитационными
эффектами
359
8.4. Галактические и внегалактические шумы362
8.4.1. Диффузные галактические источники363
8.4.2. Внегалактические точечные источники372
 
ЛИТЕРАТУРА379

Книги на ту же тему

  1. Астрофизика, 1967
  2. Численное моделирование в астрофизике, Сентрелла Д. М., Лебланк Д. М., Бауэрс Р. Л., ред., 1988
  3. Эволюция Вселенной. — 2-е изд., перераб., Новиков И. Д., 1983
  4. Первые три минуты: Современный взгляд на происхождение Вселенной, Вайнберг С., 1981
  5. Эволюция звёзд и галактик, Бааде В., 1966
  6. Звёзды: их рождение, жизнь и смерть. — 2-е изд., Шкловский И. С., 1977
  7. Вселенная, жизнь, разум. — 6-е изд., доп., Шкловский И. С., 1987
  8. Далёкие маяки Вселенной (К 40-летию открытия пульсаров), Амнуэль П. Р., 2007
  9. Аномальные пульсары, Малов И. Ф., Мачабели Г. З., 2009
  10. Звёзды: их рождение, жизнь и смерть. — 3-е изд., перераб., Шкловский И. С., 1984
  11. Избранные труды: Химическая физика и гидродинамика. Частицы, ядра, Вселенная. В 2-х кн. (комплект из 2 книг). — 2-е изд., репринт., Зельдович Я. Б., 2014
  12. Результаты фундаментальных космических исследований в России. 1999—2001. Национальный доклад, Боярчук А. А., ред., 2004
  13. Результаты фундаментальных космических исследований в России. 1999—2001. Справочные материалы к национальному докладу, Боярчук А. А., ред., 2004
  14. Лекции по теории относительности, Логунов А. А., 2002
  15. Гравитация и относительность, Цзю Х., Гоффман В., ред., 1965
  16. Релятивистская теория гравитации. — 3-е изд., перераб., Логунов А. А., 2012
  17. Астрономические олимпиады. Задачи с решениями, Сурдин В. Г., 1995
  18. Небо и телескоп. — 2-е изд., перераб., Куимов К. В., Курт В. Г., Рудницкий Г. М., Сурдин В. Г., Теребиж В. Ю., 2014
  19. Десять заповедей нестабильности. Замечательные идеи XX века, Флауэрс Ч., 2007

© 1913—2013 КнигоПровод.Ruhttp://knigoprovod.ru