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Halos und ihre Massenfunktion

  • Matthias BartelmannEmail author
Chapter

Zusammenfassung

Kann das kosmologische Standardmodell erklären, wie viele Galaxien und Galaxienhaufen wir im Universum beobachten? Dies ist eine wichtige, aber schwierige Frage. Wir haben gesehen, wie der lineare Verlauf der kosmischen Strukturbildung beschrieben werden kann und dass zum Verständnis der späten, nichtlinearen Strukturbildung numerische Simulationen bisher unerlässlich sind. Können wir dennoch auf eine konzeptionell einfache Weise verstehen, wie und in welcher Anzahl solche Objekte im Universum entstehen können, die durch ihre eigene Gravitation gebunden und damit hochgradig nichtlinear sind?

Eine Antwort darauf ist im Lauf einiger Jahrzehnte entstanden. Sie beruht auf einfachen Argumenten und wurde durch kosmologische Simulationen quantitativ erstaunlich genau bestätigt. Diese Antwort stellt zunächst mithilfe des sphärischen Kollapsmodells einen Zusammenhang zwischen der linearen Strukturbildung und der Entstehung gravitativ gebundener Objekte her. Dieser Zusammenhang erlaubt es dann, die Statistik solcher Objekte durch die Statistik Gauß’scher Zufallsfelder zu beschreiben. Dies führt zur Vorhersage einer Massenfunktion, also einer Verteilungsfunktion gebundener Objekte in Abhängigkeit von ihrer Masse.

Eine genauere Betrachtung dieser Statistik, die auf die Theorie der Zufallsbewegung zurückgreift, ermöglicht es, die Entwicklungsgeschichte der Population gebundener Objekte zu beschreiben. In diesem Kapitel werden die wichtigsten Bestandteile dieser Theorie und ihre Erfolge besprochen, es wird aber auch erwähnt, an welche Grenzen diese Beschreibung stößt.

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Authors and Affiliations

  1. 1.Institut für Theoretische PhysikUniversität HeidelbergHeidelbergDeutschland

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