Spiralenstruktur

spirale Struktur Materie Geistermaterie Astrophysik.6. Spirale Struktur.(p1)

Kommentare.

Dieses Werk stammt aus dem Jahr 1994. Es war nur möglich geworden, weil Frédéric Landsheat, der damals am Zentrum für Teilchenphysik der Deutschen Akademie der Wissenschaften DAISY studierte, Zugang zu einem leistungsstarken System hatte. Es wurde vollständig geheim durchgeführt. Als er seine Doktorarbeit über Datenerfassungssysteme verteidigte und in ein anderes Zentrum wechselte, wurde diese Aktivität unterbrochen. Seitdem wurde kein weiterer Arbeit durchgeführt und wir konnten die französischen Forscher, die über entsprechende Rechenmittel verfügten, nicht für dieses Forschungsthema begeistern.

Wenn eine Gruppe, in Frankreich oder im Ausland, diese exploratorischen Studien wieder aufnehmen wollte, würden wir uns sehr freuen. Dieses Werk wurde zahlreichen Fachzeitschriften mit Begutachtung vorgelegt, stets begleitet vom Film, der die Geburt der barrierten Galaxie zeigt, was doch sehr suggestiv war. Doch keine von ihnen schickte es einem Gutachter zu, sondern begnügte sich mit stereotypen Antworten wie:

• Es tut uns leid, wir veröffentlichen keine spekulativen Arbeiten.

Dieser Versuch ist nur eine sehr grobe Skizze. Eine Galaxie ist keineswegs ein System, das auf eine einzige Population von Massenpunkten reduziert werden kann. Außerdem betrifft das Phänomen der spiralförmigen Struktur nicht die gesamte Galaxie, sondern hauptsächlich das interstellare Gas; die Population I ist viel weniger empfindlich gegenüber diesem Phänomen. Es wäre daher notwendig, Simulationen mit zwei Populationen durchzuführen, die die Galaxie selbst beschreiben. Es wäre auch notwendig, die Galaxie darzustellen, wie sie sich unter dem Einfluss der Geistermaterie, falls dieses Modell gültig ist, darstellen würde, also von repulsiver Materie und relativ heißer Materie umgeben.

Die Parameter, die die Anfangsbedingungen modulieren, sind zahlreich. Verhältnis der mittleren Dichten, Agitationsgeschwindigkeit in beiden Medien, Dichteprofil in der Galaxie, Geschwindigkeitsprofil. Der Übergang zu 3D wirft das Problem der Leistungsfähigkeit der aktuellen Systeme auf, die unzureichend ist.

Was sollte man aus einer solchen Studie behalten?

• Ein Szenario für die Bildung von Spiralgalaxien, wobei das Phänomen dann dauerhaft und nicht „transient“, wie in der Theorie von Françoise Combe aus Frankreich, ist. Eine Struktur, die sich ziemlich schnell bildet, wahrscheinlich bereits bei der Geburt der Galaxie selbst.

• Die Dauerhaftigkeit einer solchen Struktur über eine große Anzahl von Umdrehungen. Man weiß, dass andere Modelle Schwierigkeiten haben, diese spiralförmige Struktur zu erhalten. Es handelt sich um ein dissipatives Phänomen, sowohl in der Anfangsphase, die eine dynamische Reibung erinnert, als auch in der nachfolgenden Phase, die von Gezeitenwirkungen dominiert wird. Bei der Bremsung in der ersten Phase wird der verlorene Drehimpuls der Galaxie an die umgebende Geistermaterie übertragen. Danach bleibt dieser Transfer gering.

• Die Anwesenheit der Geistermaterie bildet eine Potentialbarriere an der Peripherie, wo ihr abstoßender Effekt am stärksten ist (wie bei der Einzäunung der Galaxie, was ermöglicht, dass die Peripherie überlebt, siehe Artikel Repulsive dark matter, Geometrical Physics A, 3). Dies könnte erklären, warum die Massenpunkte, die durch den dissipativen Prozess beschleunigt werden, nicht entkommen.

• Es ist interessant zu bemerken, dass bei leicht veränderten Anfangsbedingungen (insbesondere dem Verhältnis der beteiligten Massen) die spiralförmige Struktur zu einer Art gestreiftem Rad evolviert, wie es in Beobachtungen von Galaxien typisch ist.

• In späteren Arbeiten werden wir die Effekte gemeinsamer Schwankungen der Metriken untersuchen, die den Verhältnis der scheinbaren Massen der beiden Arten verändern. Wenn die scheinbare Masse der Geistermaterie abnimmt, wird die Einzäunung beeinflusst und die Galaxie zerfällt. Wir haben dieses Phänomen simuliert, 1994 und erhielten Bilder von unregelmäßigen Galaxien (aber man kann nicht sagen, dass es eine „typische unregelmäßige Galaxie“ gibt). Eine Zunahme der scheinbaren Masse der Geistermaterie, die uns scheint, für Phänomene wie QSOs und Syfert-Galaxien verantwortlich sein könnte, aufgrund ihrer Wirkung auf das interstellare Gas, könnte auch, wenn sie lange genug anhält, die „gestreiften Räder“ in Spiralgalaxien verwandeln, wobei die Arme „ausgebreitet“ werden.

Es ist schade, dass so faszinierende Forschungen, die zahlreiche Dissertationsthemen hervorbringen könnten, so einfach aufgegeben wurden.