Materie-Geister-Materie-Astrophysik.6:
Spiralstruktur.(p7)
- Ergebnisse.
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Nach zwei Umdrehungen (Abbildung 13-a):
Die ersten Unregelmäßigkeiten treten an der Grenze zwischen Cluster und Halo auf.
Dieser Effekt rührt von kurzreichweitigen Wechselwirkungen zwischen den beiden Populationen her.
Dies lässt sich durch dynamische Reibung verstehen. Diese ersten winzigen Arme zeigen bereits
eine gewisse Krümmung. -
Vier Umdrehungen (Abbildung 13-b):
Die dynamische Reibung ist auf ihrem Maximum. Die Geschwindigkeit der Clustermassen an der
Grenze nimmt zu. Dies neigt dazu, die ersten Strukturen aufzulösen. Es gibt
einen Energietransfer zwischen den beiden Populationen. Die Jeans-Bedingungen des
Halos ändern sich. Der Halo zeigt seine ersten Unregelmäßigkeiten. -
Vier Umdrehungen und eine halbe (Abbildung
13-c): Die Unregelmäßigkeiten des Halos sind nun kontrastreicher. Die Effekte der
dynamischen Reibung sind nun vollständig verschwunden. Die ersten Strukturen
umgeben nun den Kern. Diese Ansammlung positiver Massen wird die künftigen
Arme bilden, beeinflusst durch die Gezeiteneffekte der vier Cluster des Halos. -
Acht Umdrehungen (Abbildung 13-d)
: Der Gezeiteneffekt krümmt den Gürtel positiver Teilchen, der den
Kern umgibt. Vier Arme treten deutlich hervor. -
Zehn Umdrehungen (Abbildung 13-e): Der
Gezeiteneffekt hat zwei Arme miteinander verschmolzen. Diese Struktur ist die erste stabile
Spiralform, die bis zum Ende der Simulation Bestand haben wird -
Zwölf Umdrehungen (Abbildung 13-f):
Die Spiralstruktur ist nun gut kontrastiert. Da der Halo wegen
der Rotation des Clusters nun größer ist, wird die dynamische Reibung vernachlässigbar
und der Gezeiteneffekt treibt den Prozess voran, was eine langsame Aufbrechung des Clusters bewirkt.
Diese Spiralstruktur wird über fünfzig Umdrehungen Bestand haben.
Wir haben versucht, den relevantesten
Lauf als Illustration zu wählen. Dieses Szenario der Geburt einer Galaxie ist in gewissem
Maße dasselbe für alle unsere Simulationen. Die dynamischen Effekte sind natürlich
mit einer Animation viel offensichtlicher. Dies war uns eine große Hilfe, da wir
kein mathematisches Modell für einen rotierenden Cluster haben (die 2-d-Eddington entspricht einer nicht rotierenden Population von Teilchen). Innerhalb von sechs Monaten
erreichten wir eine Reihe von Parametern, die diese Spiral-Effekt-Struktur erzeugen.
Diese Parameter scheinen präzise Werte zu haben. Ändert man sie drastisch,
wird die galaktische Struktur instabil.
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Abb. 13 a
: Die Galaxie mit ihrer umgebenden Anti-Galaxie.
Zwei Umdrehungen. Dynamische Reibung
dominierend.
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Abb. 13 b: Die Galaxie mit ihrer umgebenden Anti-Galaxie.
Vier Umdrehungen. Idem
.
Abb. 13 c : Die Galaxie mit ihrer umgebenden
Anti-Galaxie.
Vier Umdrehungen und eine halbe. Die kleinen
Arme sind verschwunden.
