Ефект Сакса — Вольфа
Ефект Сакса — Вольфа (англ. Sachs–Wolfe effect) — це властивість мікрохвильового реліктового (фонового) випромінювання, що полягає в гравітаційному червоному зміщені фотонів випромінювання внаслідок проходження ними великомасштабних неоднорідностей гравітаційного поля у Всесвіті. Ефект названий в честь німецько-американського фізика Р. Сакса (Rainer K. Sachs) та американського астрофізика А. Вольфа (Arthur M. Wolfe), що теоретично передбачили[1] його в 1967 році. Ефект знайшов спостережне підтвердження після відкриття анізотропії реліктового випромінювання.
Не-інтегральний ефект
Не-інтегральний ефект Сакса-Вольфа зумовлюється гравітаційним червоним зміщенням, що відбувається на сфері останнього розсіяння, в момент останнього розсіяння (народження мікрохвильового фону). Цей ефект є неоднорідним по небесній сфері, оскільки матерія/енергія, а отже і зумовлений нею гравітаційний потенціал є розподілені неоднорідно в момент останнього розсіяння.
Інтегральний ефект
Інтегральний ефект Сакса-Вольфа також є наслідком гравітаційного червоного зміщення, однак він відбувається на шляху світла між сферою останнього розсіяння та спостерігачем. Особливістю еволюції великомасштабних збурень у Всесвіті, в якому домінує холодна матерія є незмінність глибини гравітаційного потенціалу таких збурень. Однак це не справджується для Всесвіту, в якому домінує інша форма енергії - енергія випромінювання або темна енергія. Таким чином, у разі виявлення інтегрального ефекту Сакса-Вольфа в мікрохвильовому фоні це буде незалежним підтвердженням присутності темної енергії в нашому Всесвіті, оскільки ера домінування випромінювання передувала ері домінування матерії.
Детектування інтегрального ефекту Сакса-Вольфа стало можливо після появи достатньо великих каталогів галактик і відповідно реконструкції їхнього гравітаційного потенціалу. Комбінація даних КА WMAP та даних огляду SDSS вже в 2006 році виявила присутність цього ефекту, і підтвердила, що наш Всесвіт в сучасну епоху є домінований темною енергією за густиною енергії[2].
Примітки
- Sachs, R. K.; Wolfe, A. M. (1967). Perturbations of a Cosmological Model and Angular Variations of the Microwave Background. Astrophysical Journal 147: 73. Bibcode:1967ApJ...147...73S. doi:10.1086/148982.
- Cabré, A.; Gaztañaga, E.; Manera, M.; Fosalba, P.; Castander, F. (2006). Cross-correlation of Wilkinson Microwave Anisotropy Probe third-year data and the Sloan Digital Sky Survey DR4 galaxy survey: new evidence for dark energy. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society:Letters 372: L23-L27. doi:10.1111/j.1745-3933.2006.00218.x.
Посилання
- Sam LaRoque, The Integrated Sachs–Wolfe Effect. University of Chicago, IL.
- Aguiar, Paulo, and Paulo Crawford, Sachs–Wolfe effect in some anisotropic models. (PDF format)
- White, Martin; Hu, Wayne (1997). The Sachs–Wolfe effect. Astronomy and Astrophysics 321: 89.
- Sachs–Wolfe effect Level 5.
- "Dark Energy and the Imprint of Super-Structures on the Microwave Background", a webpage by Granett, Neyrinck & Szapudi.