Materie-Geister-Materie-Astrophysik.6:
Spiralstruktur.(S.9)
- Wechselwirkungsregime.
Unser Simulationsprogramm berechnet den Impuls des Clusters für jeden Schritt. Wie in Abbildung 14 gezeigt, nimmt dieser Impuls während der ersten zehn Umläufe ab. Wir beobachteten, dass ein stabiles Impulsplateau erreicht wird, wenn die dynamische Reibung vernachlässigbar wird und der Gezeiteneffekt überwiegt.
Abb. 14: Entwicklung des Impulses des Clusters positiver Masse in Abhängigkeit von der Anzahl der Umläufe.
Gleichzeitig bildet der Halo negativer Massen durch Gravitationsinstabilität und Resonanzprozesse seine eigenen Cluster, und der zentrale Cluster positiver Masse bildet aufgrund von Gezeitenkräften Arme. Solche Gezeiteneffekte neigen dazu, die Rotation des zentralen Clusters zu verlangsamen, jedoch weniger effizient als der bei Beginn des Prozesses beobachtete Effekt der dynamischen Reibung bei engem Kontakt. In Abbildung 13-f zeigen wir den typischen Aspekt des clusterisierten Halos negativer Masse (aber, wie oben erwähnt, ist diese Clusterisierung kein relevantes Phänomen).
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Abb. 15: Zehn Umläufe. Der Halo negativen Materials mit seinen Clustern.
- Fourier-Analyse
Die vorherigen Ergebnisse stammen aus dem Experiment. Unsere Augen sind die besten Werkzeuge, um Spiralstruktur zu identifizieren. F. Lansheat hat jedoch eine räumliche Fourier-Transformation am Cluster berechnet, die deutlich ein Signal zeigt. Die Transformation wird zunächst auf einen Radius des Clusters angewendet. Sie wird über 360 Grad summiert. Drei räumliche Spektren sind in Abbildung 16 gezeigt. Die räumliche Frequenz wird hier als Funktion des Kehrwerts der Pixelanzahl ausgedrückt. Ein Pixelwert ist die minimale Distanz in unserem Berechnungsblatt.
Abbildung 16 (oben): Dies ist der Cluster zum Zeitpunkt 0, der der positiven Population vorgegeben wurde. Der Halo hat die durch die 2-d-Eddington-Gleichungen gegebene Form. Der Peak entspricht dem mittleren Clusterradius, der hier 1/0,05 = 20 Pixel beträgt.
Abbildung 16 (Mitte): Nach zwei Umläufen erzeugt die dynamische Reibung die ersten Unregelmäßigkeiten. Ihre Größe ist recht klein. Die Spitze des Peaks liegt hier bei 0,2 Pixel-1. Das sind 5 Pixel Breite.
Abbildung 16 (unten): Nun wirkt überwiegend der Gezeiteneffekt. Der Peak des räumlichen Spektrums liegt bei 0,12. Dies entspricht einer ungefähren Größe von 8 Pixeln. Dieses Spektrum bleibt über den Rest der Berechnung erhalten.
Abb. 16: Räumliche Fourier-Transformation des Clusters.
Dies zeigt deutlich das Auftreten von Armstrukturen.
