a204 Un modello cosmologico: il doppio big bang. (p.4)
L'instabilità gravitazionale potrebbe essere illustrata da una sola popolazione (di palline pesanti), posata su un materasso morbido. Se alcune palline pesanti formano un ammasso, in un punto qualsiasi, esse creano una depressione nel materasso e tendono ad attrarre le loro vicine. Questo fenomeno è chiamato accrezione.
...Anche un sistema composto da una sola popolazione di palline da ping-pong sarebbe instabile. Se alcune formano un ammasso in un punto qualsiasi, esse si sollevano sulla superficie e attraggono le loro vicine.
...Con queste due popolazioni (palline pesanti e palline da ping-pong), simuliamo delle instabilità gravitazionali congiunte. Esse possono produrre indifferentemente ammassi di materia o ammassi di materia fantasma. Nella figura (156 ter), la simulazione delle instabilità congiunte dà un ammasso di materia fantasma (ammasso di palline da ping-pong), con un rafforzamento del confinamento (grazie alle palline nere pesanti).
...Nel 1994 abbiamo iniziato a studiare il comportamento di questo sistema utilizzando simulazioni numeriche in 2D. Nei seguenti articoli:
- J.P. Petit & P. Midy : Materia oscura repulsiva. Fisica Geometrica A, 3, sezione 3, figura 5.
- J.P. Petit & P. Midy : Materia oscura repulsiva. Fisica Geometrica A, 4 Astrofisica della materia fantasma. 1. Il quadro geometrico. L'era della materia e l'approssimazione newtoniana.
...Il nostro modello cosmologico mostra che la densità di materia r e la densità di materia fantasma r* sono diverse, a causa dell'instabilità del processo di espansione dei due universi (r* @ 64 r). Inoltre, la velocità termica Vth nel piego gemello F si è rivelata quattro volte maggiore di quella nel nostro. Abbiamo utilizzato due insiemi di 5000 punti massici interagenti. Per gestire questo contrasto di densità di massa, abbiamo "pesato" i nostri punti massici attraverso: m* = 65 m.
...Le simulazioni in 3D richiederebbero più punti: al di fuori delle possibilità del nostro sistema (attualmente, nel aprile 1998, la situazione è diversa: non abbiamo più alcun sistema...).
...Questi risultati ottenuti non sono che un'indagine qualitativa del sistema, con contrasto di densità di massa e velocità termiche diverse. Osserviamo che la materia fantasma, la popolazione più densa, guida il gioco. Poiché i tempi di accrescimento sono:
(156d)
la materia fantasma, possedendo il più piccolo, forma ammassi. La materia ordinaria occupa quindi lo spazio rimanente. Le figure seguenti provengono da:
J.P. Petit, P. Midy e F. Landsheat : Astrofisica della materia fantasma. 5: Risultati delle simulazioni numeriche 2D. VLS. Riguardo a uno schema possibile per la formazione delle galassie. Fisica Geometrica A, 8, 1998.
*(157)
Le due popolazioni, insieme:
(158)
...Confrontato con le simulazioni di Mellot, basate sulla teoria dei "pancake" di Zel'dovitch, la nostra struttura è notevolmente stabile nel tempo. La distribuzione lacunare tende a mantenere gli ammassi al loro posto. Al contrario, gli ammassi fissano la struttura lacunare nello spazio. Ciascuno agisce sull'altro come una barriera potenziale. Si stabilizzano reciprocamente.
...Ritornando al modello delle palline pesanti e delle palline da ping-pong, possiamo schematizzarlo, come indicato nella figura (158 bis). Per simulare il contrasto di densità di massa, abbiamo posto piccole palline di piombo sul tessuto.
...Possiamo immaginare una configurazione diversa, dove la materia fantasma è così calda che la sua "lunghezza di Jeans" è maggiore della lunghezza caratteristica del bacino. Allora le palline formano un ammasso. Vedere la depressione nella figura (158 ter). La presenza delle palline da ping-pong circostanti modifica il lato della depressione (la sua pendenza) e rafforza l'effetto di confinamento.
...Questo è un modello didattico di una galassia circondata da materia fantasma calda, che la confina.