מבנה ספירלי

מבנה ספירלי, חומר גוסט, חומר אקראי, אסטרופיזיקה.6. מבנה ספירלי. (p1)

הערות.

העבודה הזו הושלמה ב-1994. היא הייתה אפשרית רק בגלל שפרדריק לנדשיט, שבעלה היה סטודנט במרכז הגרמני לפיזיקת חלקיקים, DAISY, יכל להכנס למערכת גדולה. העבודה בוצעה באופן מלא סודית. כשסיים את התזה שלו על מערכות איסוף נתונים, עבר למרכז אחר, והפעילות נפסקה. לא בוצעה עבודה נוספת מאז, ולא הצלחנו למשוך את תשומת הלב של חוקרים צרפתים, שיכולים להיעזר באמצעי חישוב מתאימים, בנושא מחקר זה.

אם צוות, בצרפת או מחוץ לה, ירצה להמשיך את המחקר המסיים הזה, נשמח מאוד. העבודה נשלחה למספר עיתונים שמאשרים מאמרים, כל פעם בליווי סרט שמציג את לידת הגלקסיה הספירלית, שמאוד מושך, אך אף אחד מהם לא שלח את העבודה למבקר, והם רק ענו בפירושים סטנדרטיים כמו:

• מצטערים, אנחנו לא מפרסמים עבודות ספקולטיביות.

הניסוי הזה הוא רק ניסוח גס מאוד. גלקסיה אינה, בהרבה מקרים, מערכת שניתן לפשוט למשהו אחד של נקודות מסה. בנוסף, התופעה של המבנה הספירלי אינה משפיעה על כל הגלקסיה, אלא בעיקר על הגז בין כוכבי, ו populated I פחות מושפעת מהתופעה. לכן יש לשקול סימולציות עם שתי אוכלוסיות, שמתארות את הגלקסיה עצמה. כמו כן, יש להציג את הגלקסיה כפי שהיא מוקפת על ידי חומר גוסט, אם מודל זה תקף, כלומר מוקפת בחומר דוחה ובערך חם.

הפרמטרים שמשפיעים על התנאים ההתחלתיים רבים. יחס בין דחיסויות ממוצעות, מהירות של תנועה בשתים המערכות, תבנית הדחיסות בגלקסיה, תבנית מהירויות. מעבר ל-3D מטיל את הבעיה של כוח המחשבים הקיימים, שהוא לא מספיק חזק.

מה אפשר להסיק מהמחקר הזה?

• סצנה ליצירת גלקסיות ספירליות, התופעה הופכת ליציבה ולא "מעברית", כמו במודל של פרנץואז קומב. מבנה שנוצר במהירות רבה, ככל הנראה כבר ברגע היווצרות הגלקסיה עצמה.

• שימור של מבנה כזה לאורך מספר סיבובים רבים. ידוע שמודלים אחרים נתקלים בקושי לשמור על המבנה הספירלי. מדובר בתופעה דיסיפטיבית, בין אם בפאזה הראשונית, שמשמעה חיכוך דינמי, או בפאזה הבאה, שמבוססת על אפקטים של גאות. במהלך הפסקת התנועה בפאזה הראשונה, התנע הזוויתי שנשבר מהגלקסיה מועבר לחומר הגוסט הסביבתי. לאחר מכן, ההעברה נשארת מינימלית.

• הימצאות החומר הגוסט יוצרת מחסום פוטנציאל בקצוות, שם הכוח הדוחה שלו חזק ביותר (כמו בקיטון של הגלקסיה, שמאפשר מהירויות גבוהות בקצוות, ראה מאמר "חומר �מי דוחה", פיזיקת גאומטריה A, 3). זה יכול להסביר את אי הפליטה של נקודות מסה שנסגרו על ידי התהליך הדיסיפטיבי.

• מעניין לשים לב שאם מחליפים מעט את התנאים ההתחלתיים (במיוחד את היחס בין המסים המעורבים), ניתן לראות את המבנה הספירלי מתפתח למשהו שדומה לגלגל מונע, שמאפיין את תצפיות הגלקסיות.

• במחקרים מאוחרים יותר נחקור את האפקטים של תנודות משותפות של המטריקות, שמשפיעות על היחס בין המסים הظاهرة של שתי האוכלוסיות. כאשר המסה הظاهرة של החומר הגוסט קטנה, הקיטון מושפע, והגלקסיה מתפרקת. סימלנו את התופעה הזו ב-1994 וקיבלנו תמונות של גלקסיות לא מסודרות (אך לא ניתן לומר שיש "גלקסיה לא מסודרת-סוג"). עלייה במסה הظاهرة של החומר הגוסט, שנדמה שיכול להסביר את תופעות QSO והגלקסיות של סיפר, בגלל השפעתה על הגז בין כוכבי, עלולה גם, אם מתקיימת למשך זמן מספיק, להפוך את "הגלגלים המונעים" לגלקסיות ספירליות, כך שהזרועות, במשהו כמו, "מתפנות".

מאוד מוזר שמחקרים כה מעניינים, שיכולים להוות נושא למספר רב של תזה, נותרו כה מושבתים.