중력 불안정성 이중 우주 모델

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • '트윈 빅뱅'(twin bang) 우주모형은 두 가지 다른 질량을 가진 인구집단 간의 중력 불안정성을 탐구한다.
  • 시뮬레이션 결과, 더 밀도가 높은 유령 물질이 우주 구조의 형성에 영향을 미친다.
  • 보통 물질과 유령 물질은 서로의 구조를 안정화시키는 방식으로 상호작용한다.

a204 우주 모델: 이중 빅뱅 (p.4)

중력 불안정성은 부드러운 매트리스 위에 놓인 단일 집단(무게 구슬)으로 설명될 수 있다. 무거운 구슬이 어느 지점에서 덩어리가 형성되면 매트리스에 함몰을 일으키고 주변 구슬을 끌어당기려는 경향이 있다. 이 현상은 집적이라고 불린다.

...같은 방식으로, 테니스 공 단일 집단으로 구성된 시스템도 불안정하다. 어느 지점에서 일부가 덩어리를 형성하면, 그들은 매트리스 위로 올라가 주변 공들을 끌어당긴다.

...이 두 집단(무거운 구슬과 테니스 공)을 사용하여 중력 불안정성의 공동 현상을 시뮬레이션한다. 이는 물질 덩어리나 유령 물질 덩어리를 동등하게 생성할 수 있다. 그림 (156 ter)에서 공동 불안정성의 시뮬레이션은 유령 물질 덩어리(테니스 공 덩어리)를 생성하며, 이는 무거운 검은 구슬에 의해 강화된 봉쇄 상태를 보인다.

...1994년에 우리는 2차원 수치 시뮬레이션을 통해 이 시스템의 행동을 연구하기 시작했다. 논문들:
- J.P. Petit & P. Midy: 반발성 어둠의 물질. 기하물리학 A, 3, 3절, 그림 5.
- J.P. Petit & P. Midy: 반발성 어둠의 물질. 기하물리학 A, 4 유령 물질의 천체물리학. 1. 기하학적 틀. 물질 시대와 뉴턴 근사.

...우리의 우주 모델은 두 우주의 팽창 과정의 불안정성으로 인해 물질 밀도 r과 유령 물질 밀도 r가 다르다는 것을 보여준다( r @ 64 r). 또한, 쌍둥이 접힘 F에서의 열 속도 Vth는 우리 것보다 4배 더 크다는 것이 밝혀졌다. 우리는 상호작용하는 5000개의 질량 포인트 두 세트를 사용했다. 질량 밀도 차이를 관리하기 위해 질량 포인트를 m* = 65 m로 "가중"했다.

...3차원 시뮬레이션은 더 많은 포인트가 필요하다. 현재 우리의 시스템으로는 불가능하다(1998년 4월 현재 상황은 달라졌으며, 우리는 더 이상 시스템이 없다...).

...이러한 결과는 질량 밀도 차이와 다른 열 속도를 가진 시스템의 정성적 탐구에 불과하다. 우리는 유령 물질, 더 밀도가 높은 집단이 게임을 주도한다는 것을 확인했다. 집적 시간은 다음과 같다:
(156d)

유령 물질은 더 작은 것을 가졌기 때문에 덩어리를 형성한다. 일반 물질은 나머지 공간을 차지한다. 다음 그림들은 다음과 같은 출처에서 나온 것이다:
J.P. Petit, P. Midy 및 F. Landsheat: 유령 물질 천체물리학. 5: 2차원 수치 시뮬레이션 결과. VLS. 은하 형성에 대한 가능한 도식에 관하여. 기하물리학 A, 8, 1998.
(157)

두 집단이 함께:
(158)

...Mellot의 시뮬레이션(젤도비치의 '팬케이크' 이론에 기반)과 비교할 때, 우리의 구조는 시간이 지남에 따라 놀랄 정도로 안정적이다. 공극 분포는 덩어리가 자리를 잡도록 한다. 반대로, 덩어리는 공극 구조를 공간에 고정시킨다. 각각은 상대방에 대해 전위 장벽처럼 작용한다. 서로가 서로를 안정화시킨다.

...무거운 구슬과 테니스 공 모델로 돌아가면, 그림 (158 bis)에 표시된 바와 같이 이를 단순화할 수 있다. 질량 밀도 차이를 시뮬레이션하기 위해 우리는 천을 위에 작은 납구를 놓았다.

...다른 구성이 가능하다. 유령 물질이 너무 뜨거워서 그 "제인스 길이"가 탱크의 특성 길이보다 더 길다면, 납구는 덩어리를 형성한다. 그림 (158 ter)의 함몰을 참조하라. 주변의 테니스 공의 존재는 함몰의 측면(기울기)을 변화시키고 봉쇄 효과를 강화한다.

...이것은 유령 물질로 둘러싸인 은하의 교육용 모델이며, 이 유령 물질이 은하를 봉쇄한다.