universo gemello astrofisica e cosmologia Materia fantasma materia astrofisica. 5 : Risultati di simulazioni numeriche 2D.
VLS. Riguardo a uno schema possibile per la formazione delle galassie. (p3)
Se disponiamo su una tale sfera una distribuzione uniforme di materia, il comportamento del sistema dipende dal valore iniziale della velocità "termica" media 2D Vth. Se questa è debole o nulla, la materia forma un ammasso (figura 9-a). Se questa velocità è molto elevata, l'ammasso non si forma e il mezzo rimane uniforme. La transizione corrisponde a un certo valore critico Vth cr.
**Fig.**9a : **Instabilità di Jeans 2D su una sfera **S2. Materia sola : V th = 0.2 V th cr
. Fig. 9b : Materia sola. V th = 10 V th cr
Quando si forma un ammasso di materia (figura 9a), più elevato è il valore iniziale di Vth, più grande è la sua estensione finale. Questo è simile al problema di Jeans. Possiamo calcolare una sorta di lunghezza di Jeans 2D e dire che l'ammasso si forma quando questa lunghezza caratteristica è più piccola del perimetro 2p R della sfera. Se è più grande, l'agitazione termica tende a disperdere ogni concentrazione di massa. Quando si forma un ammasso, come nell'instabilità di Jeans 3D, più elevata è la densità iniziale di massa r, più veloce è il processo. Ora consideriamo un mix di due specie, materia normale (che chiamiamo semplicemente materia) e materia fantasma, secondo lo schema di interazione definito sopra. Partiamo da condizioni iniziali uniformi definite dai quattro parametri:
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r r* Vth Vth*
Se scegliamo (r = r* ; Vth = Vth* ), il risultato dipende dal valore iniziale comune Vth. Ancora una volta troviamo un certo valore critico Vcr. Abbiamo due configurazioni estreme, corrispondenti alle figure 10-a e 10-b.
Fig.10a : Miscela materia più materia fantasma V th = 0.25 V th cr : Instabilità gravitazionale congiunta.
. Fig.10b : Miscela materia più materia fantasma V th = 15 V th cr** . Le due specie rimangono strettamente mescolate.**