쌍둥이 우주론, 천체물리학 및 우주론
유령 물질, 일반 물질, 천체물리학. 5 : 수치적 2차원 시뮬레이션 결과.
VLS. 은하 형성에 대한 가능한 모형에 관하여 (p10).
양성 및 음성 렌즈 효과. 그림.5 :** 광학과의 유사성.** 그림.6 :** 배경에 미치는 영향.** 강한 적색편이를 가진 경우, 이는 소은하의 과잉 존재처럼 보일 것이다. 실제로 페블스의 주장에 따르면, 이는 관측된 사실과 일치한다. 전통적으로 천체물리학자들은 우주가 더 어릴 때, 명확히 설명되지 않은 이유로 소은하들이 먼저 형성되었으며, 이후 "은하의 캔니발리즘"을 통해 더 무거운 물체들이 나타났다고 생각해왔다. 본 모형은 이러한 고적색편이 관측 결과에 대한 대안적 해석을 제공한다.
만약 이러한 유령 물질 덩어리가 존재한다면, 그 구조는 어떨까? 우리는 단지 추측할 수밖에 없다. 어떤 경우든, 우리 생각에는 VLS, 클럽스, 그리고 은하들이 동시에 형성될 것이다. 우리가 문제를 "확장 이후 계산된 초기 조건"에서 시작하는 방식으로 다룬 것은 본질적으로 비합리적인 것이다. 모든 현상을 동시에 다뤄야 할 것이다. 그러나 우리는 이 문제를 어떻게 접근해야 할지 모른다 (어쨌든 1994년 이후, 프레드릭 랜드셰의 대규모 시스템을 더 이상 확보하지 못한 이후, 계산 자원도 없어졌다).
만약 우리가 가능하다면, 이러한 덩어리의 형성과 진화에 대해 더 일관된 모형을 구축할 수 있을지도 모른다. 본 논문에서 우리는 은하 형성 모형을 제안했다: 바로 물질이 얇은 판으로 압축됨으로써 매우 효율적으로 에너지를 복사 방출할 수 있었기 때문에, 갑작스럽게 불안정해져 원시 은하로 응축되었을 것이다. 주변의 유령 물질은 은하간 공간으로 밀려나며, 이른바 '부족한 질량 효과'로 젊은 은하에 즉각적인 반압을 가할 것이다. 그러나 상대적으로 높은 온도로 인해 이곳에서는 균일한 분포를 유지하여 음성 렌즈 효과로 인한 두드러진 영향을 만들지 못할 것이다. 기억하자, 물질이 균일한 매질을 통과할 때는 중력 렌즈 효과가 무시할 수 있을 정도로 작다.
유령 물질의 공극에 위치한 은하들 간의 상호작용을 단지 2차원으로라도 시뮬레이션하는 것은 매우 흥미로울 것이다 (그들은 명백히 운동에 동반된다). 논리적으로, 만약 이러한 은하들이 충분히 가까이 접근하고 공극이 접촉하게 되면, 이는 은하 융합(merging)을 용이하게 할 것이다. 그림 7에 제안된 도식을 참조하라.
두 은하의 융합 모형 제안.
물질이 얇은 판으로 압축된 후, 효과적으로 냉각될 수 있었기 때문에 은하가 형성되었다면, 더 밀도가 높고 아마도 구형에 가까운 덩어리의 경우는 그렇지 않을 것이다. 원칙적으로, 이는 다른 논문에서 다룰 것이지만, 일반 물질과 유령 물질 사이에는 본질적인 차이가 없다. 둘 다 핵, 양성자, 중성자, 전자, 원자로 구성되며, 그에 상응하는 반입자들(논문 [15]에서 보여지듯이, 유령 우주에서는 물질-반물질 이중성이 작용한다)이 포함된다. 그러나 이러한 매질을 설명하기 위해서는 유령 물질 내에서 일어나는 초기 핵합성에 대한 어느 정도의 통찰이 필요하다. 즉, 방사 단계를 상대적으로 정확하게 설명할 수 있어야 한다. 이 경우, 유령 우주 내의 초기 가스는 이 초기 핵합성에서 생성된 수소와 헬륨으로 구성될 수 있으며, 그 양은 엄청날 것이다.
그러면 이러한 덩어리들을 거대한 원시 항성에 비유할 수 있다. 같은 온도에서 열 에너지는 물체의 반지름의 세제곱에 비례하고, 복사 면적은 반지름의 제곱에 비례한다. 그렇다면 이러한 덩어리의 냉각 시간은 어떻게 될까? 우주의 나이보다 훨씬 클 수 있다. 따라서 유령 우주의 초기 가스는 복사에 의한 열 방출이 충분히 이루어지지 않아, 핵융합이 시작될 수 있는 최소 70만 도의 온도에 도달하기 전에 수축하지 못했을 것이다.
따라서 우리는 유령 우주에는 헬륨보다 무거운 원소가 존재하지 않을 것이라고 추측할 수 있다. 왜냐하면 그곳에선 이러한 원소를 생성할 수 있는 별이 형성되지 않았기 때문이다. 따라서 이 덩어리는, 이 반물질 세계를 탐험하는 탐험자에게는 붉은 빛과 적외선을 방출하는 거대한 가스 덩어리로만 보일 것이다.
그러나 다른 연구에서는, 질량 한계에 도달한 중성자별이 초고속 브릿지(허프터오닉 브릿지)를 형성함으로써 유령 우주로 물질을 방출할 수 있을 것이라 제안할 것이다. 이는 부드럽게 이루어질 수도 있고, 예를 들어 두 중성자별이 공통 질량 중심 주위를 공전하는 이중성계의 융합에 의해 더 격렬한 방식으로 일어날 수도 있다. 티보-다무르의 연구에 따르면, 중력파의 방출은 이들의 회전 운동을 느리게 한다. 따라서 이러한 융합은 피할 수 없는 것으로 보인다.
이러한 물질 이동은 유령 우주에 무거운 원소를 풍부하게 만들 것이다. 그러나 이 모든 것은 현재까지는 순전히 추측에 불과하다. 우리는 격렬한 이동 시 대부분의 질량이 유령 우주로 방출되어, 중성자별이 단지 유령 중성자별로 변하는 동안 그 자리에 머무르게 될 것이라고 가정한다. 연속적인 물질 방출의 경우, 이 과잉 물질은 유령 우주로 퍼져나가며, 그 원천인 중성자별은 여전히 우리 우주에 머무른 채, 그 물질을 밀어내게 될 것이다. 이 과정을 통해 유령 우주 전역에 무거운 원소가 퍼질 것이다.
