cosmologia degli universi gemelli Cosmologia degli universi gemelli (p 2) .
2) Struttura su larga scala e "modello dell'universo gemello".
...Nell'articolo precedente [1] abbiamo supposto che l'Universo avesse una geometria S3 x R1. Ogni regione dell'Universo interagisce in modo antigravitazionale con la sua regione antipodale associata, attraverso l'equazione (1). Esiste una sola forma di materia positiva m, che riempie la sfera S3. La massa totale dell'Universo non è quindi nulla. Nella referenza [1] sono state fornite diverse immagini didattiche in 2D (figure 10, 11 e 12) per spiegare i meccanismi di interazione tra i due piegamenti adiacenti.
...Utilizzando una workstation HP potenziata e un insieme di 2 x 5000 punti interagenti, F. Lansheat ha confermato i risultati di Pierre Midy (referenza [1], figura 8). Successivamente si è concentrato su una regione più piccola, indicata nella figura 3, in cui la densità di materia nel "piegamento adiacente" era molto più elevata rispetto all'altro piegamento. Figura 3. Quadrato tratteggiato: focalizzazione su una porzione della struttura su larga scala, in cui la densità di materia nel primo piegamento (supposto essere il nostro, colore grigio) è considerata minore rispetto alla densità di materia nel piegamento adiacente (colore bianco).
Come previsto, l'instabilità gravitazionale si verifica nuovamente e dà luogo a nuove strutture coniugate. Vedere le figure 4 e 5.
Figura 4: Risultati delle simulazioni effettuate da F. Lansheat, che mostrano la struttura su larga scala dell'Universo, dovuta all'interazione dei due piegamenti adiacenti. Valore medio di r = 50 volte il valore medio di r (sinistra). Sinistra: struttura cellulare. Destra: struttura a ammassi.*
Figura 5: Lo stesso, sovrapposto
...La materia del piegamento gemello forma grandi ammassi stabili, che respingono la materia del nostro piegamento dell'Universo, questa ultima occupando lo spazio rimanente. A differenza delle simulazioni numeriche del modello "pancake", questo schema è chiaramente non lineare. Dopo la sua formazione, corrispondente al tempo di Jeans del sistema ad alta densità (2 × 10⁹ anni), non ci sono evoluzioni significative dello schema generale per un periodo comparabile all'età dell'Universo, quindi questo modello potrebbe essere una buona candidata per spiegare l'aspetto "spugnoso" osservato del nostro piegamento dell'Universo su larga scala.
3) Simulazioni in 2D e 3D.
...Dai risultati della simulazione in 2D, F. Lansheat ha calcolato una correlazione a due punti e l'ha confrontata con la correlazione a due punti ottenuta da una distribuzione casuale di punti (distribuzione di Poisson). Il risultato è presentato nella figura 6. La parte sinistra della curva non è rilevante, poiché la distanza tra i punti diventa paragonabile alla distanza media della distribuzione casuale. La crescita nella parte destra è semplicemente un artefatto dovuto ai bordi del campo (condizioni al contorno periodiche). Questo risultato non può essere direttamente confrontato con la legge empirica derivata dai dati osservativi (pendenza -1,8), vedere gli studi di Bahcall (1988) [31], Bahcall e Soneira (1983) [32], Bahcall e West (1992) [33], Luo e Schramm (1992) [34]. Devono essere effettuate simulazioni in 3D, con un numero maggiore di punti. Se possibile, l'adattamento ai dati osservativi permetterebbe di ottenere il rapporto delle densità di massa dei due universi.
...Come delineare uno scenario per la formazione della struttura cosmologica su larga scala in questo modello? Finché il legame tra massa e luce rimane forte (t < 10⁵ anni), l'Universo rimane omogeneo e tutti i processi legati all'instabilità gravitazionale (formazione degli ammassi, delle galassie, delle stelle e della struttura spugnosa) sono congelati. Quando l'Universo diventa trasparente, possiamo supporre che tutti questi processi si verifichino, con i loro tempi caratteristici di formazione ed evoluzione. Tutto ciò che possiamo dire è che la struttura molto su larga scala suggerita si forma in 2 × 10⁹ anni.
**** Figura 6: La pendenza della curva della correlazione a due punti (simulazione numerica vs distribuzione casuale di Poisson)
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