¿Por qué las galaxias están distribuidas como paredes y vacíos, o telarañas?

Me he preguntado por qué las "paredes y vacíos" de la distribución de galaxias cosmológicas parecen parecerse a una "espuma", como pan que se levanta y está listo para caer, con "vacíos" que corresponden a burbujas vacías en la espuma. James K y Rob Jeffers https://astronomy.stackexchange.com/a/18610/14485 parecen decir que la materia local tiende a "anular" relativamente la expansión cosmológica, y que las burbujas ("vacíos") obtienen una expansión cósmica relativamente mayor . Esto puede explicar la apariencia de "espuma": las grandes áreas locales de densidad galáctica relativa ligeramente más baja tenderán más a la expansión cósmica y crecerán (menos densas) más que las regiones más densas, como burbujas en la espuma, impulsando efectivamente a todas las galaxias hacia el interior. paredes entre las burbujas.

Si no me equivoco, esta es una de las cosas que se supone que explican las oscilaciones acústicas bariónicas. Las oscilaciones empujan la materia hacia los bordes de su "burbuja", por lo que la materia se condensa más alrededor de estos bordes. Los patrones de intersección de burbujas luego conducen a la red/espuma a gran escala.
@zibadawatimmy: No, esto no es correcto. Los BAO son contrastes de densidad relativamente pequeños, en escalas de longitud de ~150 Mpc. Los vacíos son regiones de densidades mucho más bajas, con tamaños de 10 a 100 Mpc.
No sabía sobre los BAO, así que agradezco ambos comentarios.

Respuestas (1)

Lo siento, no tengo suficiente reputación para comentar. No voy a dar una respuesta completa ya que estoy en mi teléfono.

Supongo que hay una (al menos aparentemente) clara explicación matemática para la geometría. Pero es simplemente el resultado del colapso gravitacional. El grado de 'formidad' depende de la cosmología (por ejemplo, necesita más/menos tiempo para formar estructuras dependiendo de la cosmología). Si tiene una distribución aleatoria de materia en 3D infinito con una ligera fluctuación de densidad, algunos parches del espacio se vuelven más densos más rápido que otros parches y se vuelven aún más densos y así sucesivamente. Cada materia tirando entre sí mientras se agrupan da como resultado una estructura de sobredensidad de 3d a 2d, 2d a 1d, 1d a 0d. Entonces, las regiones más densas son estructuras en forma de puntos (supercúmulos), y las siguientes regiones más densas son filamentosas, luego láminas. El resto son vacíos. La expansión cósmica cambia la fuerza de la atracción gravitacional pero en realidad no altera la 'forma' o dirección de la fuerza, por lo tanto, poco efecto sobre la 'formidad' de los vacíos. Siempre que sea una cosmología con materia oscura sin colisiones, se formará la misma estructura formiforme con el tiempo suficiente. Las simulaciones cosmológicas de cuerpos N utilizan un volumen fijo (en movimiento) en el que solo cambia la magnitud de la gravitación debido a la expansión cósmica. Y en esas simulaciones puedes ver (y ahí es donde los astrónomos aprendieron) las estructuras cósmicas. Hay muchas películas de simulaciones cosmológicas que puedes encontrar fácilmente. Y en esas simulaciones puedes ver (y ahí es donde los astrónomos aprendieron) las estructuras cósmicas. Hay muchas películas de simulaciones cosmológicas que puedes encontrar fácilmente. Y en esas simulaciones puedes ver (y ahí es donde los astrónomos aprendieron) las estructuras cósmicas. Hay muchas películas de simulaciones cosmológicas que puedes encontrar fácilmente.