Выпуски

 / 

2012

 / 

Март

  

Обзоры актуальных проблем


Крупномасштабная структура Вселенной. Приближение Зельдовича и модель слипания

 а,  а,  б
а Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, радиофизический факультет, просп. Гагарина 23, Нижний Новгород, 603950, Российская Федерация
б Department of Physics and Astronomy, University of Kansas, Lawrence, USA

Рассмотрена полуаналитическая модель образования крупномасштабной структуры Вселенной в масштабах от нескольких мегапарсек до нескольких сотен мегапарсек. Модель служит естественным обобщением приближения Зельдовича, предложенного в 1970 г. Математической основой модели является уравнение Бюргерса при малом или даже исчезающе малом коэффициенте вязкости. Модель даёт естественное объяснение наблюдаемого распределения галактик в масштабах от нескольких мегапарсек до нескольких сотен мегапарсек, напоминающего трёхмерную мозаику или гигантскую космическую паутину. Многие предсказания модели подтверждены современными наблюдениями. Обсуждаются новые теоретические и математические результаты, связанные с моделью Бюргерса, и их приложения к космологии.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
PACS: 95.35.+d, 95.36.+x, 98.65.−r (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0182.201203a.0233
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2012/3/b/
Цитата: Гурбатов С Н, Саичев А И, Шандарин С Ф "Крупномасштабная структура Вселенной. Приближение Зельдовича и модель слипания" УФН 182 233–261 (2012)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 29 апреля 2011, доработана: 26 сентября 2011, 4 октября 2011

English citation: Gurbatov S N, Saichev A I, Shandarin S F “Large-scale structure of the Universe. The Zeldovich approximation and the adhesion modelPhys. Usp. 55 223–249 (2012); DOI: 10.3367/UFNe.0182.201203a.0233

Список литературы (124) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (50) Похожие статьи (20)

  1. Зельдович Я Б Астрофизика 6 319 (1970); Zel'dovich Ya B Astrophys. 6 164 (1970)
  2. Zel'dovich Ya B Astron. Astrophys. 5 84 (1970)
  3. Shandarin S F, Sunyaev R A Astron. Astrophys. 500 19 (2009)
  4. Шандарин С Ф, Дорошкевич А Г, Зельдович Я Б УФН 139 83 (1983); Shandarin S F, Doroshkevich A G, Zel'dovich Ya B Sov. Phys. Usp. 26 46 (1983)
  5. Гуревич А В, Зыбин К П УФН 165 723 (1995); Gurevich A V, Zybin K P Sov. Phys. Usp. 38 687 (1995)
  6. Knop R A et al. (Supernova Cosmology Project) Astrophys. J. 598 102 (2003)
  7. Riess A G et al. (Supernova Search Team) Astrophys. J. 607 665 (2004)
  8. Горбунов Д С, Рубаков В А Введение в теорию ранней Вселенной. Теория горячего Большого взрыва (М.: ЛКИ, 2008); Gorbunov D S, Rubakov V A Introduction to the Theory of the Early Universe: Hot Big Bang Theory (Singapore: World Scientific, 2011)
  9. Mukhanov V Physical Foundations of Cosmology (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2005)
  10. Komatsu E et al. (WMAP Collab.) Astrophys. J. Suppl. 180 330 (2009)
  11. Percival W J et al. (The 2dFGRS Team) Mon. Not. R. Astron. Soc. 337 1068 (2002)
  12. Dodelson S et al. (SDSS Collab.) Astrophys. J. 572 140 (2002)
  13. Freedman W L et al. (HST Collab.) Astrophys. J. 553 47 (2001)
  14. Lahav O, Liddle A R "The Review of Particle Physics 2010 (aka the Particle Data Book)" http://pdg.lbl.gov/
  15. Бурдюжа В В УФН 180 439 (2010); Burdyuzha V V Phys. Usp. 53 419 (2010)
  16. Рубаков В А УФН 181 655 (2011); Rubakov V A Phys. Usp. 54 633 (2011)
  17. Navarro J F et al. Mon. Not. R. Astron. Soc. 402 21 (2010)
  18. Zeldovich Ya B, Einasto J, Shandarin S F Nature 300 407 (1982)
  19. Aragón-Calvo M A, van de Weygaert R, Jones B J T Mon. Not. R. Astron. Soc. 408 2163 (2010)
  20. Gurbatov S N, Saichev A I, Shandarin S F Mon. Not. R. Astron. Soc. 236 385 (1989)
  21. Bond N A, Strauss M A, Cen R Mon. Not. R. Astron. Soc. 406 1609 (2010)
  22. Bond N A, Strauss M A, Cen R Mon. Not. R. Astron. Soc. 409 156 (2010)
  23. Friedman A Z. Phys. 10 377 (1922)
  24. Hubble E Proc. Natl. Acad. Sci. USA 15 168 (1929)
  25. Geller M J, Huchra J P Science 246 897 (1989)
  26. Gott J R (III) et al. Astrophys. J. 624 463 (2005)
  27. Jenkins A et al. (Virgo Consortium) Astrophys. J. 499 20 (1998)
  28. Зельдович Я Б, Новиков И Д Строение и эволюция Вселенной (М.: Наука, 1975)
  29. Peebles P J E The Large-scale Structure of the Universe (Princeton, NJ: Princeton Univ. Press, 1980)
  30. Shandarin S F, Zeldovich Ya B Rev. Mod. Phys. 61 185 (1989)
  31. Sahni V, Coles P Phys. Rep. 262 1 (1995)
  32. Jeans J H Astronomy and Cosmogony (Cambridge: The Univ. Press, 1928)
  33. Лифшиц Е М ЖЭТФ 16 587 (1946)
  34. Doroshkevich A G et al. Mon. Not. R. Astron. Soc. 192 321 (1980)
  35. Klypin A A, Shandain S F Mon. Not. R. Astron. Soc. 204 891 (1983)
  36. Гурбатов С Н, Саичев А И Изв. вузов. Радиофизика 27 456 (1984); Gurbatov S N, Saichev A I Radiophys. Quantum Electron. 27 303 (1984)
  37. Гурбатов С Н, Саичев А И, Шандарин С Ф ДАН СССР 285 323 (1985); Gurbatov S N, Saichev A I, Shandarin S F Sov. Phys. Dokl. 20 921 (1985)
  38. Burgers J M Kon. Ned. Akad. Wet. Verh. 17 1 (1939)
  39. Burgers J M The Nonlinear Diffusion Equation (Dordrecht: D. Reidel, 1974)
  40. Weinberg D H, Gunn J E Mon. Not. R. Astron. Soc. 247 260 (1990)
  41. Weinberg D H, Gunn J E Astrophys. J. Lett. 352 L25 (1990)
  42. Гурбатов С Н, Малахов А Н, Саичев А И Нелинейные случайные волны в средах без дисперсии (М.: Наука, 1990); Gurbatov S N, Malakhov A N, Saichev A I Nonlinear Random Waves and Turbulence in Nondispersive Media: Waves, Rays, Particles (Manchester: Manchester Univ. Press, 1991)
  43. Vergassola M et al. Astron. Astrophys. 289 325 (1994)
  44. Molchanov S A, Surgailis D, Woyczynski W A Ann. Appl. Probab. 7 200 (1997)
  45. Гурбатов С Н, Руденко О В, Саичев А И Волны и структуры в нелинейных средах без диперсии. Приложения к нелинейной акустике (М.: Физматлит, 2008); Gurbatov S N, Rudenko O V, Saichev A I Waves and Structures in Nonlinear Nondispersive Media: General Theory and Applications to Nonlinear Acoustics (Berlin: Springer-Verlag jointly with Higher Education Press, 2011)
  46. Seljak U, Zaldarriaga M http://lambda.gsfc.nasa.gov/toolbox/tb_cmbfast_ov.cfm
  47. Jones B J T Mon. Not. R. Astron. Soc. 307 376 (1999)
  48. Carroll S M, Press W H, Turner E L Annu. Rev. Astron. Astrophys. 30 499 (1992)
  49. Shandarin S F Physica D 77 342 (1994)
  50. Зельдович Я Б, Мамаев А В, Шандарин С Ф УФН 139 153 (1983); Zel'dovich Ya B, Mamaev A V, Shandarin S F Sov. Phys. Usp. 26 77 (1983)
  51. Дорошкевич А Г, Шандарин С Ф Астрон. журн. 55 1144 (1978); Doroshkevich A G, Shandarin S F Sov. Astron. 22 653 (1978)
  52. Bardeen J M et al. Astrophys. J. 304 15 (1986)
  53. Lee J, Shandarin S F Astrophys. J. 500 14 (1998)
  54. Дорошкевич А Г Астрофизика 6 581 (1970); Doroshkevich A G Astrophys. 6 320 (1970)
  55. Arnold V I, Shandarin S F, Zel'dovich Ya B Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 20 111 (1982)
  56. Shandarin S F et al. Phys. Rev. Lett. 75 7 (1995)
  57. Shandarin S F JCAP (05) 015 (2011)
  58. Shandarin S F, Habib S, Heitmann K (2011), in preparation
  59. Nusser A, Dekel A Astrophys. J. 362 14 (1990)
  60. Coles P, Melott A L, Shandarin S F Mon. Not. R. Astron. Soc. 260 765 (1993)
  61. Melott A L, Pellman T F, Shandarin S F Mon. Not. R. Astron. Soc. 269 626 (1994)
  62. Beacom J F et al. Astrophys. J. 372 351 (1991)
  63. Little B, Weinberg D H, Park C Mon. Not. R. Astron. Soc. 253 295 (1991)
  64. Melott A L, Shandarin S F Astrophys. J. 410 469 (1993)
  65. Aurell E, Gurbatov S N, Wertgeim I I Phys. Lett. A 182 109 (1993)
  66. Гурбатов С Н, Пасманик Г В ЖЭТФ 115 564 (1999); Gurbatov S N, Pasmanik G V JETP 88 309 (1999)
  67. Дорошкевич А Г, Рябенький В С, Шандарин С Ф Астрофизика 9 257 (1973); Doroshkevich A G, Ryaben'kii V S, Shandarin S F Astrophys. 9 144 (1973)
  68. Munshi D, Sahni V, Starobinsky A A Astrophys. J. 436 517 (1994)
  69. Melott A L, Shandarin S F, Weinberg D H Astrophys. J. 428 28 (1994)
  70. Hidding J et al. Mon. Not. R. Astron. Soc. (2011), to be published
  71. Hidding J et al. Mon. Not. R. Astron. Soc. (2012), to be published
  72. Saichev A I, Woyczyński W A Distributions in the Physical and Engineering Sciences Vol. 1 (Boston: Birkhäuser, 1997)
  73. Saichev A I, Woyczynski W A IMA Vol. Math. Appl. 77 167 (1996)
  74. Saichev A I, Woyczynski W A IMA Vol. Math. Appl. 85 359 (1997)
  75. Bernardeau F, Kofman L Astrophys. J. 443 479 (1995)
  76. Buchert T, Domínguez A Astron. Astrophys. 438 443 (2005)
  77. Weinan E, Rykov Yu G, Sinai Ya G Commun. Math. Phys. 177 349 (1996)
  78. Андриевский А А, Гурбатов С Н, Соболевский А Н ЖЭТФ 131 1018 (2007); Andrievsky A A, Gurbatov S N, Sobolevsky A N JETP 104 887 (2007)
  79. Shandarin S F, Sathyaprakash B S Astrophys. J. 467 L25 (1996)
  80. Hopf E Commun. Pure Appl. Math. 3 201 (1950)
  81. Cole J D Quart. Appl. Math. 9 225 (1951)
  82. Aurell E et al. Physica D 186 171 (2003)
  83. Noullez A, Fanelli D, Aurell E J. Comput. Phys. 186 697 (2003); Noullez A, Fanelli D, Aurell E cond-mat/0101336
  84. Fanelli D, Aurell E, Noullez A Astrophysical Supercomputing using Particle Simulations (IAU Symp., No. 208, Eds J Makino, P Hut) (San Francisco: Astronomical Society of the Pacific, 2003) p. 389
  85. Fanelli D, Aurell E Astron. Astrophys. 395 399 (2002)
  86. Gurbatov S N Dark Matter in the Universe. Proc. of the Intern. School of Physics E. Fermi, Course CXXXII (Eds S Bonometto, J R Primack, A Provenzale) (Oxford: IOS Press, 1996) p. 645
  87. Kofman L, Pogosian D, Shandarin S Mon. Not. R. Astron. Soc. 242 200 (1990)
  88. Kofman L et al. Astrophys. J. 393 437 (1992)
  89. Sahni V, Sathyaprakash B S, Shandarin S F Astrophys. J. 431 20 (1994)
  90. Arnold V I, Baryshnikov Yu M, Bogayevsky I A Gurbatov S N, Rudenko O V, Saichev A I Waves and Structures in Nonlinear Nondispersive Media: General Theory and Applications to Nonlinear Acoustics (Berlin: Springer-Verlag jointly with Higher Education Press, 2011) p. 290
  91. Saichev A I, Woyczynski W A SIAM J. Appl. Math. 56 1008 (1996)
  92. Bernardeau F, Valageas P Phys. Rev. D 81 043516 (2010)
  93. Bernardeau F, Valageas P Phys. Rev. E 82 016311 (2010)
  94. Valageas P, Bernardeau F Phys. Rev. D 83 043508 (2011)
  95. Hidding J "Adhesion: a sticky way of understanding Large Scale Structure" MS Thesis (Groningen, The Netherlands: Univ. of Groningen, 2010); Hidding J http://www.astro.rug.nl/~hidding/go/report.pdf
  96. Bogaevsky I A math-ph/0407073
  97. Khanin K, Sobolevski A Phil. Trans. R. Soc. London A 368 1579 (2010); Khanin K, Sobolevski A arXiv:1001.0498
  98. Богаевский И А Мат. сб. 197 (12) 11 (2006); Bogaevskii I A Sb. Math. 197 1723 (2006)
  99. Brézis H Opérateurs Maximaux Monotones et Semi-groupes de Contractions dans les Espaces de Hilbert (North-Holland Mathematical Studies, 5) (Amsterdam: North-Holland Publ., 1973)
  100. Cannarsa P, Sinestrari C Semiconcave Functions, Hamilton-Jacobi Equations, and Optimal Control (Progress in Nonlinear Differential Equations and Their Applications, Vol. 58) (Boston: Birkhäuser, 2004)
  101. Bec J, Khanin K Phys. Rep. 447 1 (2007)
  102. Barabási A-L, Stanley H E Fractal Concepts in Surface Growth (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1995)
  103. Kardar M, Parisi G, Zhang Y-C Phys. Rev. Lett. 56 889 (1986)
  104. Bouchaud J P, Mézard M, Parisi G Phys. Rev. E 52 3656 (1995)
  105. Woyczyński W A Burgers—KPZ Turbulence. Gottingen Lectures (Berlin: Springer, 1998)
  106. Albeverio S, Molchanov S A, Surgailis D Probab. Theory Relat. Fields 100 457 (1994)
  107. Gurbatov S N Phys. Rev. E 61 2595 (2000)
  108. Руденко О В, Солуян С И Теоретические основы нелинейной акустики (М.: Наука, 1975); Rudenko O V, Soluyan S I Theoretical Foundation of Nonlinear Acoustics (New York: Consultants Bureau, 1977)
  109. Гурбатов С Н, Саичев А И, Якушкин И Г УФН 141 221 (1983); Gurbatov S N, Saichev A I, Yakushkin I G Sov. Phys. Usp. 26 857 (1983)
  110. Руденко О В УФН 149 413 (1986); Rudenko O V Sov. Phys. Usp. 29 620 (1986)
  111. Frachebourg L, Martin Ph A J. Fluid Mech. 417 323 (2000)
  112. Frisch U Turbulence: the Legacy of A N Kolmogorov (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1995); Фриш У Турбулентность. Наследие А.Н. Колмогорова (М.: ФАЗИС, 1998)
  113. Гурбатов С Н, Саичев А И ЖЭТФ 80 689 (1981); Gurbatov S N, Saichev A I Sov. Phys. JETP 53 347 (1981)
  114. Gurbatov S et al. J. Fluid Mech. 344 349 (1997)
  115. Gurbatov S, Moshkov A Yu, Noullez A Phys. Rev. E 81 046312 (2010)
  116. Saichev A I, Woyczynski W A J. Fluid Mech. 331 313 (1997)
  117. Shandarin S F arXiv:0912.4520
  118. Kofman L A, Shandarin S F Nature 334 129 (1988)
  119. Diemand J, Moore B, Stadel J Nature 433 389 (2005)
  120. Domínguez-Tenreiro R et al. Mon. Not. R. Astron. Soc. 413 3022 (2011)
  121. Oñorbe J et al. Astrophys. J. 732 L32 (2011)
  122. Pichon C et al. Mon. Not. R. Astron. Soc. 418 2493 (2011); Pichon C et al. arXiv:1105.0210
  123. Zhu W, Feng L-L, Fang L-Z Mon. Not. R. Astron. Soc. 415 1093 (2011)
  124. Orban C, Weinberg D H Phys. Rev. D 84 063501 (2011)

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение