Efecto Mészáros

Evolución de las perturbaciones de la materia oscura fría

El efecto Mészáros "es el principal proceso físico que altera la forma del espectro de potencia inicial de las fluctuaciones en la teoría de la materia oscura fría de la formación de la estructura cosmológica". ^[1] Fue introducido en 1974 por Péter Mészáros ^[2] considerando el comportamiento de las perturbaciones de la materia oscura en el rango alrededor del corrimiento al rojo de equilibrio radiación-materia y hasta el corrimiento al rojo de desacoplamiento de la radiación . Esto mostró que, para una materia oscura fría no bariónica no acoplada a la radiación, las pequeñas perturbaciones iniciales esperadas para dar lugar a las estructuras de gran escala actuales experimentan a continuación un período de crecimiento distinto adicional que altera el espectro de potencia de fluctuación inicial y permite tiempo suficiente para que las fluctuaciones crezcan hasta convertirse en galaxias y cúmulos de galaxias en la época actual. Esto implicó introducir y resolver una ecuación conjunta de perturbación de radiación más materia oscura para las fluctuaciones de densidad , ${\displaystyle z_{\text{eq}}}$ ${\displaystyle z_{\text{dec}}}$ ${\displaystyle z_{eq}}$ ${\displaystyle \Delta \rho }$

$${\displaystyle \delta ''+{\frac {2+3y}{2y(1+y)}}\delta '-{\frac {3}{2y(1+y)}}\delta =0,}$$

en la que , la variable , y es la escala de longitud que parametriza la expansión del Universo. La solución analítica tiene un modo creciente . Esto se conoce como el efecto Mészáros o ecuación de Mészáros . El proceso es independiente de si la materia oscura fría consiste en partículas elementales u objetos macroscópicos. Determina la función de transferencia cosmológica del espectro de fluctuación original, y se ha incorporado en todos los tratamientos posteriores de la evolución de la estructura cosmológica a gran escala (por ejemplo, ^{[3] [4 ] [ 5] [6] [7] [8] [9] [10]} ). ${\displaystyle \delta \equiv \Delta \rho /\langle \rho \rangle }$ ${\displaystyle y=\rho _{m}/\rho _{r}=a/a_{\text{eq}}}$ ${\displaystyle a}$ ${\displaystyle \delta \propto 1+{\tfrac {3}{2}}y}$

Mészáros discutió en 1975 ^[11] un escenario de formación de galaxias más específico que involucra este efecto , asumiendo explícitamente que la materia oscura podría consistir en agujeros negros primordiales de aproximadamente masa solar, una idea que ha recibido mayor atención (por ejemplo, ^[12] ) después del descubrimiento en 2015 de ondas gravitacionales de agujeros negros de masa estelar.

Referencias

1. Coles, Peter (1999). Diccionario crítico de la nueva cosmología de Routledge. Abingdon-on-Thames, Inglaterra, Reino Unido: Routledge . pág. 263. ISBN. 9780415923545.
2. Mészáros, P., "El comportamiento de las masas puntuales en un sustrato cosmológico en expansión", Astronomy and Astrophysics, vol. 37, no. 2, diciembre de 1974, p. 225-228
3. Peacock, JA: "Física cosmológica" (Cambridge, 1999), pág. 469
4. Weinberg, S.: "Cosmología" (Oxford, 2008), págs. 296-297
5. Peebles, PJE: "La estructura a gran escala del Universo" (Princeton, 1980), Secciones 11, 12, 95, 96
6. Mo, H., van den Bosch, F. y White, S., "Formación y evolución de galaxias" (Cambridge, 2010), págs. 176, 195
7. Liddle, AR y Lyth, DH, "Inflación cosmológica" (Cambridge, 2000), p.107
8. Longair, MS, "Formación de galaxias" (Springer, 2.ª ed., 2008), págs. 358-359, 381, 393, 396, 398
9. Börner, G., "El universo temprano" (Springer, 3ª ed., 1993), p.351
10. Coles, P. y Lucchin, F., "Cosmología" (Wiley, 1995), págs. 215-216
11. Mészáros, P., "Agujeros negros primigenios y formación de galaxias", Astronomy and Astrophysics, vol. 38, núm. 1, enero de 1975, págs. 5-13
12. Kashlinsky, A. et al., "Sondas electromagnéticas de agujeros negros primordiales como materia oscura", BAAS, vol. 51, n.º 3, mayo de 2019, pág. 51 (arXiv: 1903.04424)