تشکیل ساختار در مدل سه مولفه ای کلاه شاپویی غیرکروی

یکی از مسائل مهم در اخترفیزیک، تشکیل ساختارهای بزرگ مقیاس کیهانی مانند کهکشان ها و خوشه های کهکشانی است. با توجه به اینکه طبق شواهد رصدی، جهان در ابتدا همگن و همسانگرد بوده است، می توان گفت که در آغاز کیهان، به دلیل نوسانات کوچک کوانتومی، ناهمگنی کوچکی در چگالی عالم ایجاد شده است. این ناهمگنی تحت تأثیر نیروی گرانشی رشد کرده و ساختارهای بزرگ مقیاس را تشکیل داده است. ماد? باریونی موجود در کیهان، کشش گرانشی کافی برای تشکیل این ساختارها را از افت و خیزهای اولی? چگالی ندارد. اما ماده تاریک که بیش از 90 درصد ماده در کیهان را تشکیل می دهد، می تواند باعث تسریع در رشد افت و خیزهای ماده باریونی شود و روند تشکیل ساختار را سرعت ببخشد. در این پایان نامه، ابتدا تحول و شکل گیری ساختارهای بزرگ مقیاس مانند کهکشان ها، در مدل کلاه شاپویی غیرکروی (کروی گون) مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا از طیف هریسون-زلدوویچ به عنوان شرایط اولیه برای حل معادلات حاکم بر تحول ساختار استفاده شده است. بدین منظور، ابتدا تشکیل ساختار کروی گون متشکل از ماده تاریک در مدل استاندارد cdm مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس آن را به مدل دو مولفه ای که متشکل از ماده تاریک و ماده باریونی است، بسط داده ایم. با مقایسه ی مدل غیرکروی و کروی، مشخص می شود که مدل غیرکروی زودتر از مدل کروی ویریاله می شود. در ادامه، اثر پارامترهای کیهان شناسی از جمله انرژی تاریک غیر متغیر (مدل ?cdm) و انرژی تاریک متغیر لگاریتمی بر روی روند تشکیل ساختار بررسی شده است. نتایج حاکی از این امر است که انرژی تاریک باعث تأخیر در روند تشکیل ساختار می شود. در نهایت، در مورد اثر سرمایش بر شکل گیری ساختارها بحث شده است که پس از تعادل ویریالی، برای ماده باریونی اتفاق می افتد و باعث رمبش بیشتر آن می شود. به طوری که در نهایت، ماده باریونی در مرکز کهکشان قرار می گیرد و ماده تاریک همچون هاله ای اطراف آن را در بر می گیرد.