Mészáros-effektus

A Mészáros-effektus az a fő fizikai folyamat, amely átalakítja a primordiális fluktuációk spektrális teljesítménysűrűséget a hideg sötét anyag (CDM) Univerzum nagyskálájú struktúraképződés elméletében.^[1] Ezt Mészáros Péter (teljes nevén: Mészáros Péter István) dolgozta ki 1974-ben,^[2] a sötét anyag fluktuációk viselkedését tanulmányozva a sugárzás-anyag egyensúly vöröseltolódás $z_{eq}$ és a sugárzás lecsatolási vöröseltolódás $z_{dec}$ között. Ebből az következik hogy a sötét anyag fluktuációk, amelyeket a jelenleg észlelhető nagyskálájú struktúrák előzőinek tekintünk, a sugárzással való kölcsönhatások hiányában a $z_{eq}$ alatt egy sajátságos növekedésbe kezdenek, ami az eredeti fluktuációs spektrális teljesítménysűrűséget kezdi megváltoztatni, több időt adva arra hogy a jelen időpontra a fluktuációk galaxis- és galaxishalmaz-nagyságot el tudnak érni. Ennek a folyamatnak a kiszámitása egy egységes egyenlet bevezetésével történik, amely a sötét anyagbol és sugárzásbol álló plazmában kialakult sűrűségfluktuációk időfejlődését követi,

\delta ^{''}+{\frac {2+3y}{2y(1+y)}}\delta ^{'}-{\frac {3}{2y(1+y)}}=0

,

amiben $\delta \equiv (\Delta \rho /\langle \rho \rangle )$ , ezen belül $\Delta \rho$ a sűrűségfluktuáció, $y=(\rho _{m}/\rho _{r})=(a/a_{eq})$ a változó, és $a$ az Univerzum tágulásának mértékskálája. Az egyenlet analitikai megoldásának van egy növekvő tagja, $\delta \propto 1+(3/2)y$ . Ez az eredmény Mészáros-effektus, ill. Mészáros-egyenlet néven ismeretes. A folyamat független attól, hogy a sötét anyag elemi részecskékből vagy makroszkopikus testekből áll. Meghatározó szerepe van a kozmológiai áttétel függvényben (transfer function) amely az eredeti fluktuációs spektrum változását leírja, és szerves része minden utána következő nagyskálájú struktúrafejlődési számításnak, pl. ^[3] ^[4] ^[5] ^[6] ^[7] ^[8] ^[9] ^[10] .^[11]

Ennek az effektusnak a figyelembe vételével Mészáros 1975-ben kidolgozott egy galaxisképződési forgatókönyvet is,^[12] amely kifejezetten azt feltételezi, hogy a sötét anyag csillagtömegű fekete lyukakból áll. Az elképzelés azután keltett figyelmet, hogy 2015 óta gravitációshullám-detektorokkal csillagtömegű fekete lyukakat kezdtek észlelni (lásd például Alexander Kashlinsky cikkét^[13]).

Jegyzetek

↑ Peter Coles: The Routledge Critical Dictionary of the New Cosmology. Abingdon-on-Thames: Routledge. 1999. ISBN 978-0-415-923545 , (263. old.)
↑ Mészáros, P., "The behaviour of point masses in an expanding cosmological substratum", Astronomy and Astrophysics, vol. 37, no. 2, Dec. 1974, p. 225-228
↑ Peacock, J.A.: "Cosmological Physics" (Cambridge, 1999), ISBN 0-521-42270-1, 469.old.
↑ Weinberg, S.: "Cosmology" (Oxford, 2008), ISBN 978-0-19-852682-7, 296-297.old.
↑ Peebles, P.J.E.: "The large-scale structure of the Universe" (Princeton, 1980), ISBN 0-691-08240-5, 11.,12.,95.,96.§§
↑ Frei, Zs., Patkós, A.: "Inflációs kozmológia" (Typotex, Budapest, 2005), ISBN 963-9548-47-2, 158.old.
↑ Mo, H., van den Bosch, F. and White, S., "Galaxy Formation and Evolution" (Cambridge, 2010), ISBN 978-0-521-85793-2, 176.,195.old.
↑ Liddle, A.R. and Lyth, D.H., "Cosmological inflation" (Cambridge, 2000), ISBN 0-521-57598-2, 107.old.
↑ Longair, M.S., "Galaxy formation" (Springer, 2nd.ed.,2008), ISBN 978-3-540-73478-9, 358-359.,381.,393.,396.,398.old.
↑ Börner, G., "The early Universe" (Springer, 3d ed., 1993), ISBN 978-3-540-73477-2, 351.old.
↑ Coles, P. and Lucchin, F., "Cosmology" (Wiley, 1995), ISBN 0-471-95473-X, 215.-216.old.
↑ Mészáros, P., "Primeval black holes and galaxy formation", Astronomy and Astrophysics, vol. 38, no. 1, Jan. 1975, p. 5-13
↑ Kashlinsky, A. et al., "Electromagnetic probes of primordial black holes as dark matter",B.A.A.S., vol. 51, no. 3, May 2019, 51. old. (arXiv:1903.04424)

Csillagászatportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap

[1] Peter Coles: The Routledge Critical Dictionary of the New Cosmology. Abingdon-on-Thames: Routledge. 1999. ISBN 978-0-415-923545 , (263. old.)

[2] Mészáros, P., "The behaviour of point masses in an expanding cosmological substratum", Astronomy and Astrophysics, vol. 37, no. 2, Dec. 1974, p. 225-228

[3] Peacock, J.A.: "Cosmological Physics" (Cambridge, 1999), ISBN 0-521-42270-1, 469.old.

[4] Weinberg, S.: "Cosmology" (Oxford, 2008), ISBN 978-0-19-852682-7, 296-297.old.

[5] Peebles, P.J.E.: "The large-scale structure of the Universe" (Princeton, 1980), ISBN 0-691-08240-5, 11.,12.,95.,96.§§

[6] Frei, Zs., Patkós, A.: "Inflációs kozmológia" (Typotex, Budapest, 2005), ISBN 963-9548-47-2, 158.old.

[7] Mo, H., van den Bosch, F. and White, S., "Galaxy Formation and Evolution" (Cambridge, 2010), ISBN 978-0-521-85793-2, 176.,195.old.

[8] Liddle, A.R. and Lyth, D.H., "Cosmological inflation" (Cambridge, 2000), ISBN 0-521-57598-2, 107.old.

[9] Longair, M.S., "Galaxy formation" (Springer, 2nd.ed.,2008), ISBN 978-3-540-73478-9, 358-359.,381.,393.,396.,398.old.

[10] Börner, G., "The early Universe" (Springer, 3d ed., 1993), ISBN 978-3-540-73477-2, 351.old.

[11] Coles, P. and Lucchin, F., "Cosmology" (Wiley, 1995), ISBN 0-471-95473-X, 215.-216.old.

[12] Mészáros, P., "Primeval black holes and galaxy formation", Astronomy and Astrophysics, vol. 38, no. 1, Jan. 1975, p. 5-13

[13] Kashlinsky, A. et al., "Electromagnetic probes of primordial black holes as dark matter",B.A.A.S., vol. 51, no. 3, May 2019, 51. old. (arXiv:1903.04424)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]