Викривлення простору червоного зміщення

Викривлення простору червоного зсуву є ефектом спостережної космології, коли просторовий розподіл галактик виглядає здавленим і спотвореним, коли їх положення зображено як функцію червоного зміщення, а не як функцію відстані. Ефект пов'язаний з особливими швидкостями галактик, що викликають доплерівський зсув на додаток до червоного зміщення, спричиненого космологічним розширенням.

Викривлення червоного зсуву в просторі (RSD) проявляються двома конкретними способами. Ефект пальців Бога полягає в тому, що розподіл галактик витягнутий у просторі червоного зсуву, вісь витягнення спрямована до спостерігача. Це викликано доплерівським зсувом, пов’язаним із випадковими пекулярними швидкостями галактик, пов’язаних у таких структурах, як скупчення. Великі швидкості, які призводять до цього ефекту, пов'язані з гравітацією кластера за допомогою теореми віріала; вони змінюють спостережувані червоні зміщення галактик у скупченні. Відхилення від закону Хаббла співвідношення між відстанню та червоним зміщенням змінюється, і це призводить до неточних вимірювань відстані.

Тісно пов’язаним ефектом є ефект Кайзера, у якому викривлення спричинене когерентними рухами галактик, коли вони падають усередину до центру скупчення, коли скупчення збирається. Залежно від конкретної динаміки ситуації, ефект Кайзера зазвичай призводить не до подовження, а до очевидного сплющення («млинці бога») структури. Це набагато менший ефект, ніж пальці Божі, і його можна відрізнити тим, що він відбувається у більших масштабах.

Попередні ефекти є наслідком спеціальної теорії відносності та спостерігалися в реальних даних. Є додаткові ефекти, які виникають із загальної теорії відносності. Одним з них є викривлення гравітаційного червоного зміщення, яке виникає внаслідок сумарного гравітаційного червоного зміщення або синього зсуву, яке виникає, коли фотон виходить із гравітаційної потенційної ями далекої галактики, а потім падає в потенційну яму галактики Чумацький Шлях. Цей ефект змусить галактики з вищим потенціалом гравітації, ніж Земля, виглядати трохи ближчими, а галактики з нижчим потенціалом будуть виглядати далі.

Примітки

1. Jackson, J. C. (1972). A Critique of Rees's Theory of Primordial Gravitational Radiation. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 156: 1P—5P. arXiv:0810.3908. Bibcode:1972MNRAS.156P...1J. doi:10.1093/mnras/156.1.1p.
2. Kaiser, Nick (1987). Clustering in real space and in redshift space. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 227: 1—21. Bibcode:1987MNRAS.227....1K. doi:10.1093/mnras/227.1.1.
3. McDonald, Patrick (2009). Gravitational redshift and other redshift-space distortions of the imaginary part of the power spectrum. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 2009 (11): 026. arXiv:0907.5220. Bibcode:2009JCAP...11..026M. doi:10.1088/1475-7516/2009/11/026.

 

Посилання

• NED/IPAC - Large Scale Structure (Alison L. Coil)