Заключение

Основные результаты выпускной квалификационной работы состоят в следующем:

1. Произведен анализ современных космологических моделей Метагалактики на предмет их связи с данными астрофизических наблюдений.

2. Получено новое строгое неоднородное неизотропное решение космологических уравнений тяготения Эйнштейна.

3. Исследованы хронометрические инвариантные и кинематические свойства модели.

Результаты исследований докладывались на конференциях СНО ФТФ КубГУ и на Всероссийских научных конференциях молодых ученых и студентов «Современное состояние и приоритеты развития фундаментальных наук в регионах» в 2013 и 2014 гг. и опубликованы в открытой печати (4 работы).

Полученные данные имеют теоретическое значение и могут применяться для исследования процессов на начальных стадиях эволюции Метагалактики.

Список использованных источников

1 Клегг Б. О достижениях космической обсерватории «Планк» / Б. Клегг // Наука в фокусе. - 2014. - Т. 26. - № 2. - С. 54.

2 Лукаш В.Н. Физическая космология / В.Н. Лукаш, Е.В. Михеева. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. - 405 с.

3 Фридман А.А. О кривизне пространства / А.А. Фридман // Успехи физических наук. - 1963. - Т. 80. - № 3. - С. 439 - 446.

4 Фридман А.А. О возможности мира с постоянной отрицательной кривизной пространства / А.А. Фридман // Успехи физических наук. - 1963. - Т. 80. - № 3. - С. 447 - 452.

5 Gamow G. The creation of the universe / G. Gamow // Phys. Rev. - 1946. - Vol. 70. - № 11. - P. 572 - 601.

6 Зельдович Я.Б. Кварки: астрофизический и физико - химический аспекты / Я.Б. Зельдович, Л.Б. Окунь, С.Б. Пекильнер // Успехи физических наук. - 1965. - Т. 87. - № 2. - С. 113 - 124.

7 Сахаров А.Д. Нарушение CP-инвариантности. C-асимметрия и барионная асимметрия Вселенной / А.Д. Сахаров // Письма в журнал экспериментальной и теоретической физики. - 1967. - Т. 5. - № 1. - С. 32 - 35.

8 Долгов А.Д. Космология: от Померанчука до наших дней / А.Д. Долгов // Успехи физических наук - 2014. - Т. 184. - № 2. - С. 211 - 222.

9 Атлас звездного неба. Все созвездия северного и южного полушарий с подробными картами / Под ред. И.А. Малевича. - М.: АСТ, 2008. - 320 с.

10 Кононович Э.В. Общий курс астрономии / Э.В. Кононович, В.И. Мороз. - М.: ЛИБРОКОМ, 2011. - 543 с.

11 Смут Дж.Ф. Анизотропия реликтового излучения: открытие и научное значение / Дж.Ф. Смут // Успехи физических наук. - 2007. - Т. 177. - № 12. - С. 1294 - 1315.

12 Сажин М.В. Анизотропия и поляризация реликтового излучения. Последние данные / М.В. Сажин // Успехи физических наук. - 2004. - Т. 174. - № 2. - С. 197 - 205.

13 Zwicky F. Die Rotverschieburng von extragalaktischen Nebeln / F. Zwicky // Helv. Phys. Acta. - 1933. - Vol. 6. - № 2. - P. 110 - 123.

14 Блинников С.И. Зеркальное вещество и другие модели для темной материи / С.И. Блинников // Успехи физических наук. - 2014. - Т. 184. - № 2. - С. 195 - 201.

15 Кобзарев И.Ю. Симметрии и взаимодействия адронов / И.Ю. Кобзарев, Л.Б. Окунь, И.Я. Померанчук // Ядерная физика. - 1966. - Т. 3. - №10. - С. 1154 - 1169.

16 Observational evidence from supernovae for an accelerating Universe and a cosmological constant / A.G. Riess, A.V. Pfilippenko, E. Challis at all // The Astronomical journal. - 1998. - Vol. 116. - № 9. - P. 1009 - 1038.

17 Measurements of Щ and Л from 42 high - redshift supernovae / S. Perlmutter, G. Aldering, G. Goldhaber at all // The Astrophysical journal. - 1999. - Vol. 517. - № 7. - P. 565 - 586.

18 Перлмуттер С. Измерение ускорения космического расширения по сверхновым / С. Перлмуттер // Успехи физических наук. - 2013. - Т. 183. - № 10. - С. 1061 - 1077.

19 Шмидт Б.П. Ускоренное расширение Вселенной по наблюдениям далеких сверхновых / Б.П. Шмидт // Успехи физических наук. - 2013. - Т. 183. - № 10. - С. 1078 - 1089.

20 Караченцев И.Д. Потерянная темная материя в местной Вселенной / И.Д. Караченцев // Астрофизический бюллетень. - 2012. - Т. 67. - № 2. - С. 129 - 140.

21 Макаров Д.И. Список групп карликовых галактик в местном сверхскоплении / Д.И. Макаров, Р.И. Уклеин // Астрофизический бюллетень. - 2012. - Т.67. - № 2. - С. 141 - 153.

22 Верходанов О.В. Поиск негаусовости в наблюдательных данных по реликтовому микроволновому фону / О.В. Верходанов // Успехи физических наук. - 2012. - Т. 182. - № 11. - С. 1177 - 1193.

23 Чернин А.Д. Темная энергия ближней Вселенной: данные телескопа «Хаббл», нелинейная теория, численные эксперименты / А. Д. Чернин // Успехи физических наук. - 2013. - Т. 183. - № 7. - С. 741 - 747.

24 Rodrigues M.E. Anisotropic Universe Models in f(T) Gravity / M.E. Rodrigues, M.J.S. Houndjo, F. Rahaman // General Relativity and Quantum Cosmology. - 2012. - Vol. 86. - № 11. - Р. 4 - 20.

25 Genly L. Phase space of anisotropic Rⁿ cosmologies / L. Genly // International Journal of Modern Physics. - 2014. - Vol. 90. - № 3. - Р. 36 - 47.

26 Sharif M. Warm anisotropic inflationary universe model / M. Sharif, R. Saleem // The European Physical Journal. - 2014. - Vol. 74. - № 2. - Р. 2726 - 2738.

27 Швецова Н.А. К вопросу о неоднородности и анизотропии Метагалактики / Н.А. Швецова, В.А. Фёдорова // Материалы IX Всероссийской науч.конф.молодых ученых и студентов. 8-10 окт. 2012 г. - Анапа, 2012. - С. 189.

28 Швецова Н.А. О неоднородном неизотропном распределении материи в Метагалактике / Н.А. Швецова, В.А. Фёдорова // Современные проблемы физики, биофизики и инфокоммуникационных технологий: Материалы Всероссийской заочной науч. - практич.конф., 25 окт. 2013 г. - Краснодар, 2013. - С. 308.

29 Бисноватый-Коган Г.С. Релятивистская астрофизика и физическая космология / Г.С. Бисноватый-Коган. - М.: КРАСАНД, 2010. - 376 с.

30 Засов А.В. Общая астрофизика / А.В. Засов, К.А. Постнов. - Фрязино, Век, 2006. - 496 с.

31 Васильев Е.О. Наблюдательные проявления активности первых звезд и галактик в ранней Вселенной: дис… канд. физ.-мат. наук: 01.03.02 / Е.О. Васильев; Рост. гос. ун-т. - Ростов, 2004. - 142с.

Приложение А

Символы Кристоффеля первого рода

Приложение Б

Символы Кристоффеля второго рода

Приложение В

Компоненты тензора Ричи

Приложение Г

Глоссарий

Анизотропия - различие свойств среды в различных направлениях внутри этой среды.

Барионная материя - вещество, составляющее 20 - 25% темной материи, почти не испускает излучения. Входит в состав гало галактик, а также присутствует в галактических скоплениях в виде горячего газа. Обнаружено методом рентгеновской астрономии.

Большой взрыв - общепринятая космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно-начало расширения Вселенной, перед которым она находилась в сингулярном состоянии.

Войд (от англ. Void-пустота) - пространство между скоплениями галактик.

Галактика - системы звезд и связанная с ними межзвездная среда.

Гало (галактическое) - не видимый компонент галактики, имеющий сферическую форму и простирающийся за её видимую часть. В основном состоит из разрежённого горячего газа, звёзд и тёмной материи. Последняя составляет основную массу галактики.

Гамма-всплески -- внезапные кратковременные локализуемые повышения интенсивности космического гамма-излучения с энергией в десятки и сотни кэВ. Из оценок расстояний до гамма-всплесков можно сделать вывод, что излучаемая ими энергия в гамма-диапазоне достигает 10⁵⁰ эрг. Для сравнения, светимость всей галактики в этом же диапазоне составляет «всего» 10³⁸ эрг/c.

Инфляционная модель Вселенной - гипотеза о физическом состоянии и законе расширения Вселенной на ранней стадии Большого взрыва, предполагающая период ускоренного по сравнению со стандартной моделью горячей Вселенной расширения.

Квазары -- класс внегалактических объектов, отличающихся очень высокой светимостью и настолько малым угловым размером, что в течение нескольких лет после открытия их не удавалось отличить от «точечных источников» -- звёзд. Болометрическая светимость квазаров может достигать 10⁴⁶ -- 10⁴⁷ эрг/с. Считается, что причиной такой высокой светимости является аккреция межзвёздного газа на сверхмассивную чёрную дыру в центре галактики.

Космологическая постоянная (л-член) - физическая константа, характеризующая свойства вакуума.

Космология - раздел астрономии, изучающий строение и эволюцию Вселенной в целом, используя при этом достижения и методы физики, математики и философии.

Красное смещение - проявление эффекта изменения частоты испущенного некоторым источником любых электромагнитных волн по мере удаления от массивных объектов, таких как звёзды и чёрные дыры. Оно наблюдается как сдвиг спектральных линий близких к массивным телам источников в красную область спектра.

Критическая плотность - значание плотности, соответствующее нулевой полной энергии.

Лайман - альфа лес (Lyб-лес) - многократное повторение абсорбционной линии Лайман-альфа в спектрах далеких астрономических объектов. Для очень далёких объектов это явление может быть настолько сильным, что вызывает значительный спад интенсивности в некотором интервале частот -- это называется эффектом Гана -- Петерсона (Gunn -- Peterson).

Лучевая скорость - проекция скорости космического объекта на картинную плоскость.

Метагалактика - область пространства, занимаемая различными объектами (галактики, звезды, туманности, звездные скопления и др.), доступными для наблюдения с Земли.

Метрический тензор - симметричное тензорное поле второго ранга, с помощью которого задаются скалярное произведение векторов, длины кривых и др.

Модель неизотропной Вселенной - модель Вселенной, отражающая неравномерное распределение материи в пространстве.

Небарионная материя - некие WIMP - массивгые слабо взаимодействующие частицы. До настоящего момента не обнаружены, но по теоретическим расчетам их масса в десятки раз больше протона.

Пекулярные скорости - это скорость относительно космической системы отсчёта (в метрике Фридмана-Леметра-Робертсона-Уокера, описывающей расширяющееся пространство Вселенной), обуславливающая отклонение движения галактик от закона Хаббла.

Постоянная тяготения Эйнштейна - тензорная величина, представляющая собой вариационную производную скалярной кривизны связности Леви-Чивиты по метрическому тензору.

Постоянная Хаббла - коэффициент пропорциональности в законе Хаббла о зависимости увеличения линейного расстояния от скорости удаления галактик от соседних.

Реликтовое излучение - космическое электромагнитное излучение с высокой степенью изотропности и со спектром, характерным для абсолютно черного тела.

Сингулярность - область пространства-времени, через которую нельзя продолжить геодезическую кривую. В ней кривизна пространственно-временного континуума обращается в бесконечность, либо метрика обладает иными свойствами, не допускающими физической интерпретации.

Скалярная кривизна - один из инвариантов риманого многообразия, получаемый сверткой тензора Риччи с метрическим тензором.

Тензор Риччи - тензор, задающий один из способов измерения кривизны пространства, измеряет меру деформации объема.

Тензор энергии-импульса - симметричный тензор второго ранга, описывающий плотность и поток энергии и импульса полей материи. Определяет взаимодействие полей с гравитационный полем.

Темная материя - форма материи, которая не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним. Включает в себя барионную материю (4 - 5%), небарионную материю (20 - 25%) и темную энергию.

Темная энергия - плохо изученный вид материи, обладающий такими свойствами, как равномерное распределение по всей Вселенной и отрицательное давление, способствующее расширению Вселенной. В настоящее время на роль темной энергии претендует физический вакуум. Физический смысл темной энергии заложен в л - члене в уравнениях Эйнштейна.

«Холодная» модель Вселенной - модель, дающая 100% водорода при полном отсутствии радиоизлучения того типа, который был открыт до 1965г.

Хаббловское время - время, определяемое обратной постоянной Хаббла.

Хаббловский радиус - расстояние, характеризующее размер современной причинно-связной области в наблюдаемой Вселенной.

Четырехмерный тензор Римана-Кристоффеля - тензор кривизны пространства, который показывает отклонение в бесконечно малой окрестности произвольной точки.