らせん構造 宇宙物理学者の幽霊物質.6: らせん構造。(p9)
8) 相互作用の状態。
我々のシミュレーションプログラムは、各ステップにおいてクラスターの運動量を計算します。図14に示すように、この運動量は最初の10回の回転中に減少します。我々は、動的摩擦が無視できるほど小さくなり、潮汐効果が支配的になると、安定した運動量のプラットフォームが形成されることを観測しました。
図.14 : 正の質量クラスターの運動量の変化、回転数との関係。 ** ** 同時に、負の質量のハローは重力不安定性と共鳴プロセスによって独自のクラスターを形成し、中心の正の質量クラスターは潮汐力によって腕を形成します。このような潮汐効果は中心クラスターの回転を遅くする傾向がありますが、プロセスの初期に観測された近接接触による動的摩擦効果ほど効率的ではありません。図13-fでは、クラスター化された負の質量ハローの典型的な様子を示しています(ただし、上記のように、このクラスター化は重要な現象ではありません)。 . 図. 15 : 10回転。負の物質のハロー とそのクラスター。 ** **
- フーリエ解析
以前の結果は経験から得られました。我々の目はらせん構造を識別する最も良いツールです。しかし、F. Lansheatはクラスターに対して空間的フーリエ変換を計算し、明確な信号を示しました。この変換はまずクラスターの半径に適用され、その後360度にわたって合計されます。図16には3つの空間スペクトルが示されています。空間周波数はここではピクセル数の逆数で表されます。1ピクセルは我々の計算グリッドにおける最小距離です。
図16(上):時刻0におけるクラスターは正の質量群に割り当てられています。ハローは2次元のエディントン方程式によって与えられた形状を持っています。ピークはクラスターの平均半径を示しており、ここでは1/0.05 = 20ピクセルです。
図16(中):2回転後、動的摩擦によって最初の不規則性が生じます。そのサイズはそれほど大きくありません。ピークの上部はここでは0.2ピクセル⁻¹です。これは約5ピクセルの幅に相当します。
図16(下):現在、潮汐効果が主に作用しています。空間スペクトルのピークは0.12に位置しています。これは約8ピクセルのサイズに相当します。このスペクトルは計算の残りの間、一定に保たれます。
** ** 図. 16 : クラスターの空間的フーリエ変換。 これは腕構造の出現を明確に示しています。 ** ** 