Universum der Astrophysik und Kosmologie Materie Geist Materie Astrophysik. 5 : Ergebnisse von numerischen 2D-Simulationen.
VLS. Über ein mögliches Schema für die Galaxienbildung. (p3)
Wenn wir auf einer solchen Kugel eine gleichmäßige Verteilung von Materie platzieren, hängt das Verhalten des Systems von dem Anfangswert der mittleren 2D „thermischen Geschwindigkeit“ Vth ab. Wenn diese letztere klein oder null ist, bildet die Materie einen Klumpen (Abbildung 9-a). Wenn diese Geschwindigkeit sehr groß ist, bildet sich kein Klumpen und das Medium bleibt gleichmäßig. Die Übergangswert entspricht einem bestimmten kritischen Wert Vth cr.
Abb. 9a: **2D Jeans-Instabilität auf einer Kugel **S2. Materie allein : V th = 0,2 V th cr
. Abb. 9b: Materie allein. V th = 10 V th cr
Wenn ein Klumpen aus Materie entsteht (Abb. 9a), desto größer der Anfangswert von Vth, desto größer ist seine endgültige Ausdehnung. Dies ähnelt dem Jeans-Problem. Wir können eine Art 2D- Jeans-Länge berechnen und sagen, dass der Klumpen entsteht, wenn diese charakteristische Länge kleiner als der Umfang 2p R der Kugel ist. Wenn sie größer ist, neigt die thermische Agitation dazu, jede Massenkonzentration zu zerstreuen. Wenn ein Klumpen entsteht, wie bei der 3D- Jeans-Instabilität, desto größer die Anfangs-Massendichte r, desto schneller ist der Prozess. Jetzt betrachten wir eine Mischung aus zwei Spezies, gewöhnlicher Materie (die wir einfach als Materie bezeichnen) und Geistmaterie, gemäß dem oben definierten Interaktions-Schema. Wir starten mit gleichmäßigen Anfangsbedingungen, definiert durch die vier Parameter:
(4)
r r* Vth Vth*
Wenn wir (r = r* ; Vth = Vth* ) wählen, hängt das Ergebnis vom gemeinsamen Anfangswert Vth ab. Nochmals finden wir einen kritischen Wert Vcr. Wir haben zwei extreme Konfigurationen, die den Abbildungen 10-a und 10-b entsprechen.
Abb. 10a : Mischung aus Materie und Geistmaterie V th = 0,25 V th cr** : Gemeinsame gravitative Instabilität.**
. Abb. 10b** : Mischung aus Materie und Geistmaterie** V th = 15 V th cr** . Beide Spezies bleiben eng miteinander vermischt.**