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A
宇宙論的モデル:双子のビッグバン。(p.2)

VLS:宇宙の超大規模構造。

…我々の研究で示されているように、二つの宇宙の連成的な進化は同一ではない。ゴースト宇宙はより高い質量密度r*とより高い温度T*を持つ。我々はそのような混合系における連成的な重力不安定性を研究することにした。ここで思い起こすと:

  • mはmを引き付ける(ニュートンの法則)

  • m*はm*を引き付ける(ニュートンの法則)

  • mとm*は互いに反発する(「反ニュートン」の法則)。

重力不安定性(ジーンズ不安定性)について少し述べる。

…単一の集団、すなわち質量mの集合を取る。この媒質は質量密度rを持つ。また(平均)熱速度Vthも持つ。

…どこかに、特性スパンがfで、密度がより高い空間の一部があると仮定する。図(147)を見よ。
(147)

…熱速度はこの質量集中を散逸させようとし、対応する特性分散時間は:
(148)

…ここでこの熱速度がゼロであると想像せよ。この塊は崩壊しようとする。特性崩壊時間を計算できる:
(149)

…一方、あらゆる塊は周囲の物質を引き付け、成長しようとする。この摂動は、特性降着時間(特性崩壊時間)が分散時間より小さい場合に成長する:
(150)

我々は特性長を見出す:
(150-a)

これはジーンズ長と呼ばれる。

…この特性ジーンズ長より大きなスパンを持つあらゆる質量集中は成長し、塊を形成する。より小さなものは散逸する。

…物質の塊が形成されると、その塊は温められ、内部圧力の力を高める。最終的に内部圧力が過程を止める。

…重力不安定性、ジーンズ不安定性が銀河や星などを形成すると考えられるかもしれない。しかしそれはそれほど単純ではない。例えば標準モデルでは、t < 50万年のとき、混合した物質と放射の温度は3000°Kより高い。すると物質(75%水素、25%ヘリウム)は完全に電離している。

…放射、電磁波は、電離気体を非常に通過しにくい。宇宙飛行士が再突入過程にあるとき、その宇宙船は数分間、高温で完全に電離した気体に囲まれる。すると電磁波は宇宙船を囲む電離気体の殻を通過できないため、無線通信は不可能である。

…光線は電磁波である。それは自由電子に作用し、束縛電子には作用しない。電離気体は多くの自由電子を含む。中性気体は含まない。だから宇宙が暖かく電離しているとき、放射と物質は強く結合する。

…物質において、絶対温度Tmは熱速度の尺度である:
(150-b)

ここでkはボルツマン定数(k = 1.38 10-23)。

次の場合:

  • 物質と放射が密接に結合している

  • 放射が支配的である(標準モデル t < 50万年)

そのとき:
(150c)

しかし:
(150d)

ジーンズ長は次に従う:
(150-e)

…後者は膨張過程R(t)における質量保存の要請に対応する。ジーンズ長はR(t)のように変化することがわかる。したがって、宇宙が若いほど、形成されようとする塊のサイズは小さい。

…t < 50万年のとき、放射は塊の形成を妨げる。しかし脱結合の直後には、物質の塊が形成されうる。その質量を計算しよう。それは:
(150-f)

…すなわち10万太陽質量(球状星団の典型的質量)である。

…この図式によれば、球状星団が脱結合直後に最初に形成されることになる。そのような星団の集合と考えられる銀河は、その後現れる、といった具合である…

…しかしこれらすべては急速に膨張する宇宙の中で起こる。膨張宇宙における重力不安定性を記述するために、それを計算する方法を我々は知らない。さらに、膨張宇宙においてニュートンの法則を定義する方法も知らない。

…結論として、銀河の誕生についてはいくつかの図式がある。星が最初に形成され、次に銀河が形成されると信じる者もいる。逆の意見を持つ者もいる…

…この階層構造という一般的な考えに従い、人々は、もし銀河が銀河団(かみのけ座、おとめ座)に組織されるなら、より大きなスケールではこれらの銀河団は何らかの超銀河団に属するはずだと考えた。しかし観測(1977年)はまったく異なる構造をもたらした。図(151)を見よ:
(151)

…銀河は大きな空洞(典型的に100光年規模)の周りに配列していた。非常に大きなスケール(VLS)では、宇宙は結合した石鹸の泡のように見える。銀河団は三つの「ひだ」の交点に対応する。図(152)を見よ。

…今日でも、そのような構造を説明するのは依然として難しい。ロシアのゼルドヴィッチの当初の考えに従い、メロットは3次元数値シミュレーションを行った。しかし得られたセルは時間的に安定ではなかった。アドホックな冷たい暗黒物質分布で系を安定化しない限り、それらは急速に消滅する。

…物質-反発性ゴースト物質モデルは、この現象に対する代替の解釈を与える。我々の論文を見よ:
J.P.Petit, P.Midy and F.Landsheat : Matter ghost matter astrophysics. 5 : Results of numerical 2d simulations. VLS. About a possible schema for galaxies' formation. Geometrical Physics A, 8 , 1998.