σπειροειδής δομή ύλης, ύλης-φάντασμα, αστροφυσική.6. Σπειροειδής δομή. (p1)
Σχόλια.
Αυτή η εργασία έχει ημερομηνία 1994. Δεν θα είχε γίνει δυνατή αν δεν είχε ο Φρεδερίκ Λάντσχατ, ο οποίος τότε ήταν φοιτητής στο Γερμανικό Κέντρο Φυσικής Σωματιδίων DAISY, πρόσβαση σε ένα μεγάλο σύστημα. Πραγματοποιήθηκε εντελώς εκ των υστέρων. Όταν, μετά την υποβολή της διατριβής του για συστήματα συλλογής δεδομένων, μετακόμισε σε άλλο κέντρο, αυτή η δραστηριότητα διακόπηκε. Από τότε δεν έχει γίνει καμία επιπλέον εργασία και δεν επιτύχαμε να ενδιαφέρουμε τους γαλλικούς ερευνητές, που διαθέτουν τα κατάλληλα υπολογιστικά μέσα, για αυτό το θέμα έρευνας.
Εάν μία ομάδα, στη Γαλλία ή στο εξωτερικό, ήθελε να επαναλάβει αυτές τις εξερευνητικές μελέτες, θα ήμασταν πολύ ευχαριστημένοι. Αυτή η εργασία υποβλήθηκε σε πολλές επιστημονικές επιθεωρήσεις με επιτροπή αξιολόγησης, κάθε φορά συνοδεύοντας τον υποβληθέντα χώρο με την ταινία που απεικονίζει τη γένεση της σπειροειδούς γαλαξίας, παρόλο που είναι πολύ ενδεικτική. Ωστόσο, καμία δεν την απέστειλε σε αξιολογητή, περιοριζόμενη σε τυπικές απαντήσεις του τύπου:
- Συγγνώμη, δεν δημοσιεύουμε εικαστικές εργασίες.
Αυτή η προσπάθεια είναι μόνο μία πολύ απλοϊκή σκίτσο. Ένας γαλαξίας δεν είναι, μακριά από το να είναι ένα σύστημα που μπορεί να αναχθεί σε μία μόνο πληθυσμό σημειακών μαζών. Επιπλέον, το φαινόμενο της σπειροειδούς δομής δεν επηρεάζει ολόκληρο τον γαλαξία, αλλά κυρίως το διαστελλικό αέριο, ενώ ο πληθυσμός Ι είναι πολύ λιγότερο ευαίσθητος στο φαινόμενο. Θα πρέπει επομένως να ληφθούν υπόψη προσομοιώσεις με δύο πληθυσμούς, που θα περιγράφουν τον γαλαξία ίδιο. Θα ήταν επίσης απαραίτητο να απεικονιστεί ο γαλαξίας με τον τρόπο που η κατάσταση του περιορισμού του από την ύλη-φάντασμα, εάν αυτό το μοντέλο είναι έγκυρο, θα μπορούσε να εμφανιστεί, δηλαδή περικλειόμενος από ύλη απωθητική και σχετικά ζεστή.
Τα παράμετρα που επηρεάζουν τις αρχικές συνθήκες είναι πολλά. Λόγος μέσων πυκνοτήτων, ταχύτητα διακύμανσης στα δύο μέσα, προφίλ πυκνοτήτων στον γαλαξία, προφίλ ταχυτήτων. Η μετάβαση στις τρεις διαστάσεις παρουσιάζει το πρόβλημα της ανεπαρκούς ισχύος των σημερινών συστημάτων.
Τι πρέπει να κρατήσουμε από μία τέτοια μελέτη;
-
Ένα σενάριο γένεσης σπειροειδών γαλαξιών, όπου το φαινόμενο είναι τότε σταθερό και όχι "προσωρινό", όπως στη θεωρία της Γαλλίδας Φρανσουάζ Κομπ. Δομή που θα δημιουργείται αρκετά γρήγορα, πιθανότατα ακόμα κατά τη γένεση του ίδιου του γαλαξία.
-
Η διατήρηση μίας τέτοιας δομής για ένα μεγάλο αριθμό στροφών. Γνωρίζουμε ότι άλλα μοντέλα συναντούν τη δυσκολία να διατηρήσουν αυτή τη σπειροειδή δομή. Πρόκειται για ένα φαινόμενο διασποράς, είτε στην αρχική φάση, που υπενθυμίζει δυναμική τριβή, είτε στην επόμενη φάση, που κυριαρχείται από τα φαινόμενα των θαλασσίων δυνάμεων. Κατά τη διάρκεια της επιβράδυνσης που παρατηρείται στην πρώτη φάση, το κινητικό ροπή που χάνει ο γαλαξίας μεταφέρεται στη γύρω ύλη-φάντασμα. Στη συνέχεια, αυτή η μεταφορά παραμένει ελάχιστη.
-
Η παρουσία της ύλης-φάντασμα αποτελεί μία δυναμική φράγμα στην περιφέρεια, εκεί όπου η απωθητική της δύναμη είναι η μεγαλύτερη (όπως στον περιορισμό του γαλαξία, επιτρέποντας υψηλές ταχύτητες στην περιφέρεια, βλ. άρθρο "Απωθητική σκοτεινή ύλη", Geometrical Physics A, 3). Αυτό μπορεί να εξηγήσει τη μη διαφυγή των σημειακών μαζών που επιταχύνονται από τη διασπορά.
-
Είναι ενδιαφέρον να παρατηρηθεί ότι, με μικρές μεταβολές των αρχικών συνθηκών (ειδικά της αναλογίας των μαζών που συμμετέχουν), η σπειροειδής δομή εξελίσσεται προς μία είδους σπειροειδή ράβδο, χαρακτηριστική στις παρατηρήσεις γαλαξιών.
-
Σε μελλοντικές εργασίες θα μελετήσουμε τα αποτελέσματα συνδυασμένων διακυμάνσεων των μετρικών, που έχουν ως αποτέλεσμα τη μεταβολή της αναλογίας των φαινομενικών μαζών των δύο ειδών. Όταν η φαινομενική μάζα της ύλης-φάντασμα μειώνεται, ο περιορισμός επηρεάζεται και ο γαλαξίας αποσυντίθεται. Επιβεβαιώσαμε αυτό το φαινόμενο το 1994 και πήραμε εικόνες ανώμαλων γαλαξιών (αλλά δεν μπορούμε να πούμε ότι υπάρχει ένας "τύπος ανώμαλου γαλαξία"). Ένας αύξηση της φαινομενικής μάζας της ύλης-φάντασμα, εάν φαίνεται να είναι υπεύθυνη για τα φαινόμενα QSO και γαλαξίων Σίφερτ, λόγω της επίδρασής της στο διαστελλικό αέριο, μπορεί επίσης, εάν διαρκέσει αρκετά καιρό, να μετατρέψει τις "σπειροειδείς ράβδους" σε σπειροειδείς γαλαξίες, με τα βραχίονες να "ανοίγουν" σε κάποιον τρόπο.
Είναι λυπηρό που έρευνες τόσο ενδιαφέρουσες, που θα μπορούσαν να αποτελέσουν θέμα πολλών διατριβών, αφήνονται έτσι στην άκρη.
