Spiralstruktur

autre

Materie-Geister-Materie-Astrophysik.6:

Spiralstruktur.(S.4)

Zurückkehrend zu den Termen erster Ordnung,
haben wir:
(15)

In Polarkoordinaten:
(16)

Die Terme dritter Ordnung verschwinden.
(17)

d.h.:
(18)

Die 2d-Verteilungsfunktion ist:

(19)

Und die Achse der Geschwindigkeitsellipse
folgt:
(20)

Dann, indem wir die Anzahldichte
n() einführen,
erhalten wir:
(21)

und:
(22)

In der Zwillingsfalte F* nehmen wir ebenfalls
eine Lösung vom Eddington-Typ an.
(23)

(24)

(25)

(26)

Aus Referenz [1] wissen wir, dass
die Poisson-Gleichung lautet:
(27)

wobei
das
Gravitationspotential ist. ist die Massendichte in der ersten Falte und die Massendichte in der zweiten Falte. Die endgültige Differentialgleichung für
dieses axialsymmetrische System ist:
(28)

Einführen:
(29)

wobei Vo
und Vo* charakteristische Geschwindigkeiten sind. Führen Sie die folgenden dimensionslosen Größen ein:
(30)

Schreiben wir die Achse der Geschwindigkeitsellipsen
als:
(31)

Dann erhalten wir die Poisson-Differentialgleichung,
bezogen auf ein nichtrotierendes axialsymmetrisches System, geschrieben
in Termen der dimensionslosen Parameter , , ,
(32)

  • gibt
    die Bedeutung der Zwillingsstruktur an (charakteristisches Massenverhältnis).

  • ist
    das Verhältnis der thermischen Geschwindigkeiten in den beiden benachbarten Falten F

und F*.

  • und
    beziehen sich
    auf die charakteristischen Längen (äquivalent zur Jeans-Länge)
    in den beiden Populationen.

Die Massendichten, in
dimensionsloser Form geschrieben, gehorchen:
(33)

Anfangsbedingungen für die numerische Berechnung werden für = 0 gegeben. Dann:
(34)

Streng genommen ist dies nicht
physikalisch, da die -Bewegungen grundsätzlich vernachlässigt werden, aber 2d-Simulationen sind
ebenfalls nicht physikalisch. Wir bauen dieses Material, um numerische 2d-Simulationen zu steuern,
wobei wir als Ausgangspunkt stationäre Bedingungen suchen.