spirální struktura hmoty, temná hmota, astrofyzika.6. Spirální struktura. (str. 1)
Poznámky.
Tento výzkum pochází z roku 1994. Byl možný pouze díky tomu, že Frédéric Landsheat, který v té době studoval na německém ústavu pro částicovou fyziku DAISY, měl přístup k velkému počítačovému systému. Práce byla provedena zcela neoficiálně. Když po obhájení disertační práce o systémech pro zpracování dat přešel na jiný ústav, byla tato činnost přerušena. Od té doby nebyl proveden žádný další výzkum, a nepodařilo se nám zaujmout francouzské vědce, kteří disponují vhodnými výpočetními prostředky, tímto tématem.
Pokud by tým, v Francii nebo v zahraničí, chtěl tento průzkum obnovit, byli bychom velmi rádi. Tento výzkum byl předložen mnoha recenzovaným časopisům, vždy v současnosti s přílohou filmu znázorňujícího vznik pásové galaxie, který byl velmi náznakový. Nicméně žádný z nich nevydal práci k recenzí, spokojil se pouze stereotypními odpovědmi typu:
- Sorry, we don't publish speculative works.
Tento pokus je pouze velmi hrubý náčrt. Galaxie není vůbec systémem, který by bylo možné zjednodušit na jednu populaci hmotných bodů. Navíc jev spirální struktury neovlivňuje celou galaxii, ale především mezihvězdný plyn; populace I je mnohem méně citlivá na tento jev. Bylo by tedy nutné provést simulace s dvěma populacemi, které by popisovaly samotnou galaxii. Bylo by také nutné znázornit galaxii tak, jak by vypadala její uzavřenost v temné hmotě, pokud by tento model byl správný, tedy obklopenou odpudivou a relativně horkou hmotou.
Parametry ovlivňující počáteční podmínky jsou mnohé: poměr středních hustot, rychlost pohybu v obou prostředích, profil hustot v galaxii, profil rychlostí. Přechod do 3D představuje problém nedostatečné výpočetní síly současných systémů.
Co by mělo být z takového výzkumu vyňato?
-
Scénář vzniku spirálních galaxií, přičemž jev je pak trvalý a ne „přechodný“, jak v teorii francouzské vědkyně Françoise Combe. Struktura by se tvořila poměrně rychle, pravděpodobně již při samotném vzniku galaxie.
-
Udržení takové struktury po mnoha otáčkách. Víme, že jiné modely se potýkají s potížemi udržení spirální struktury. Jde o dissipativní jev, ať už jde o počáteční fázi, která připomíná dynamické tření, nebo o následující fázi, ovládanou přílivovými efekty. Během zpomalení v první fázi je kinetický moment ztracený galaxií předán okolní temné hmotě. Poté zůstává tento přenos minimální.
-
Přítomnost temné hmoty tvoří potenciální bariéru na okraji, kde je její odpudivý účinek největší (jako v uzavření galaxie, které umožňuje vysoké rychlosti na okraji, viz článek Repulsive dark matter, Geometrical Physics A, 3). To by mohlo vysvětlit, proč hmotné body urychlené procesem dissipativním neunikají.
-
Je zajímavé si všimnout, že změnou počátečních podmínek (zejména poměru hmotností zapojených těles) se spirální struktura mění směrem k něčemu podobnému pásovému rotoru, typickému v pozorování galaxií.
-
V budoucích pracích budeme zkoumat účinky společných fluktuací metrik, které mají za následek změnu poměru zdánlivých hmotností obou druhů. Když se zdánlivá hmotnost temné hmoty sníží, je uzavření ovlivněno a galaxie se rozpadá. Tento jev jsme simulovali již v roce 1994 a získali jsme obrázky nepravidelných galaxií (ale nelze říci, že by existoval „typ nepravidelné galaxie“). Zvýšení zdánlivé hmotnosti temné hmoty, které se nám zdá moci být odpovědné za jevy QSO a Syfertových galaxií díky jejímu působení na mezihvězdný plyn, by mohlo, pokud by trvalo dostatečně dlouho, přeměnit „pásové rotory“ na spirální galaxie, přičemž ramena by „rozkládala“.
Je škoda, že tak fascinující výzkum, který by mohl být základem mnoha disertačních témat, byl takto opuštěn.
