0
settings
الوضع الليلي
moon
انماط الصفحة الرئيسية arrow
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء وفلسفة العلم

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Gravitational Instability and Structure Formation

المؤلف:  HOUJUN MO, FRANK VAN DEN BOSCH, SIMON WHITE

المصدر:  GALAXY FORMATION AND EVOLUTION

الجزء والصفحة:  p-7

2026-11-04

31

+

-

20

Having specified the initial conditions and the cosmological framework, one can compute how small perturbations in the density field evolve..., in an expanding universe dominated by non-relativistic matter, perturbations grow with time. This is easy to understand. A region whose initial density is slightly higher than the mean will attract its surroundings slightly more strongly than average. Consequently, over-dense regions pull matter towards them and become even more over-dense. On the other hand, under-dense regions become even more rarefied as matter flows away from them. This amplification of density perturbations is referred to as gravitational instability and plays an important role in modern theories of structure formation. In a static universe, the amplification is a run-away process, and the density contrast δρ/ρ grows exponentially with time. In an expanding universe, however, the cosmic expansion damps accretion flows, and the growth rate is usually a power law of time, δρ/ρ ∝ tα , with α > 0..., the exact rate at which the perturbations grow depends on the cosmological model.

At early times, when the perturbations are still in what we call the linear regime (), the physical size of an over-dense region increases with time due to the overall expansion of the universe. Once the perturbation reaches over-density δρ/ρ ∼ 1, it breaks away from the expansion and starts to collapse. This moment of ‘turn-around’, when the physical size of the perturbation is at its maximum, signals the transition from the mildly nonlinear regime to the strongly nonlinear regime.

The outcome of the subsequent nonlinear, gravitational collapse depends on the matter content of the perturbation. If the perturbation consists of ordinary baryonic gas, the collapse creates strong shocks that raise the entropy of the material. If radiative cooling is inefficient, the system relaxes to hydrostatic equilibrium, with its self-gravity balanced by pressure gradients. If the perturbation consists of collisionless matter (e.g. cold dark matter), no shocks develop, but the system still relaxes to a quasi-equilibrium state with a more-or-less universal structure. This process is called violent relaxation and will be discussed in Chapter 5. Nonlinear, quasi-equilibrium dark matter objects are called dark matter halos. Their predicted structure has been thoroughly explored using numerical simulations, and they play a pivotal role in modern theories of galaxy formation. Chapter 7 therefore presents a detailed discussion of the structure and formation of dark matter halos. As we shall see, halo density profiles, shapes, spins and internal substructure 8 Introduction all depend very weakly on mass and on cosmology, but the abundance and characteristic density of halos depend sensitively on both of these.

In cosmologies with both dark matter and baryonic matter, such as the currently favored CDM models, each initial perturbation contains baryonic gas and collisionless dark matter in roughly their universal proportions. When an object collapses, the dark matter relaxes violently to form a dark matter halo, while the gas shocks to the virial temperature,   and may settle into hydrostatic equilibrium in the potential well of the dark matter halo if cooling is slow.

لا توجد تعليقات بعد

ما رأيك بالمقال : كن أول من يعلق على هذا المحتوى

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد