Matter ghost matter astrophysics.6:
Spiral structure.(p9)
- Καθεστώτα αλληλεπίδρασης.
Το πρόγραμμα προσομοίωσής μας υπολογίζει
την ορμή του σμήνους για κάθε βήμα. Όπως φαίνεται στο σχήμα 14, αυτή η ορμή
μειώνεται κατά τη διάρκεια των πρώτων δέκα στροφών. Παρατηρήσαμε ότι επιτυγχάνεται
ένα σταθερό πλατώ ορμής όταν η δυναμική τριβή γίνεται αμελητέα και το παλιρροϊκό φαινόμενο
κυριαρχεί.
Εικ.14: Εξέλιξη της
ορμής του
σμήνους θετικής μάζας, συναρτήσει
του αριθμού των στροφών.
Την ίδια στιγμή, το φωτοστέφανο αρνητικών
μαζών σχηματίζει τα δικά του σμήνη, μέσω βαρυτικής αστάθειας και διαδικασίας
συντονισμού, και το κεντρικό σμήνος θετικής μάζας σχηματίζει βραχίονες, λόγω παλιρροϊκών δυνάμεων.
Τέτοια παλιρροϊκά φαινόμενα τείνουν να επιβραδύνουν την περιστροφή του κεντρικού σμήνους,
αλλά λιγότερο αποτελεσματικά από το φαινόμενο κοντινής επαφής δυναμικής τριβής που παρατηρείται
στην αρχή της διαδικασίας. Στο σχήμα 13-f δείχνουμε την τυπική όψη
του συσπειρωμένου σε σμήνη φωτοστέφανου αρνητικής μάζας (αλλά, όπως επισημάνθηκε παραπάνω, αυτή η συσπείρωση
σε σμήνη δεν είναι σχετικό φαινόμενο).
.
Εικ. 15 : Δέκα στροφές.
Το φωτοστέφανο αρνητικού υλικού
με τα σμήνη του.
- Ανάλυση Fourier
Τα προηγούμενα αποτελέσματα προέρχονται από
το πείραμα. Τα μάτια μας είναι τα καλύτερα εργαλεία για να αναγνωρίσουμε την ελικοειδή δομή.
Ωστόσο, ο F. Lansheat υπολόγισε έναν χωρικό μετασχηματισμό Fourier στο σμήνος
που δείχνει καθαρά ένα σήμα. Ο μετασχηματισμός εφαρμόζεται πρώτα σε μια ακτίνα
του σμήνους. Στη συνέχεια αθροίζεται σε 360 μοίρες. Τρία χωρικά φάσματα
φαίνονται στο σχήμα 16. Η χωρική συχνότητα εκφράζεται εδώ ως προς
το αντίστροφο του αριθμού των εικονοστοιχείων. Μια τιμή ενός εικονοστοιχείου είναι η ελάχιστη απόσταση
στο φύλλο υπολογισμού μας.
Σχήμα 16 (πάνω) : Αυτό είναι το
σμήνος τη χρονική στιγμή 0 που έχει δοθεί στον θετικό πληθυσμό. Το φωτοστέφανο έχει το
σχήμα που δίνεται από τις διδιάστατες εξισώσεις Eddington. Η κορυφή αντιστοιχεί στη μέση
ακτίνα του σμήνους, που είναι εδώ 1/0.05 = 20 εικονοστοιχεία.
Σχήμα 16 (μέση): Μετά από δύο
στροφές, η δυναμική τριβή δημιουργεί τις πρώτες ανωμαλίες. Το μέγεθός τους είναι
αρκετά μικρό. Η κορυφή της κορυφής είναι εδώ 0.2 εικονοστοιχείο-1. Αυτό είναι 5 εικονοστοιχεία πλάτος.
Σχήμα 16 (κάτω): Το παλιρροϊκό
φαινόμενο τώρα δρα κυρίως. Η κορυφή του χωρικού φάσματος βρίσκεται στο 0.12.
Αυτό αντιστοιχεί σε κατά προσέγγιση μέγεθος 8 εικονοστοιχείων. Αυτό το φάσμα θα παραμείνει
για το υπόλοιπο του υπολογισμού.
Εικ. 16 : Χωρικός μετασχηματισμός Fourier
του σμήνους.
Αυτό δείχνει καθαρά την εμφάνιση
δομών βραχιόνων.
