이중 우주론

이중 우주론

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4. 역중력 렌즈 효과

중력 렌즈 효과 문제는 재검토되어야 한다. 이전 논문 [1]에서 언급했듯이, 현재 모델에서 은하의 고립은 주변의 반대편 물질의 작용에 의해 주로 발생하며, 이는 강한 질량 부족 효과를 설명하기 위해 우주 반대편의 접힘 영역에 위치한 물질에 의해 이루어진다. 수치 시뮬레이션은 반대편 물질의 껍질로 둘러싸인 은하에 대한 설명을 제공했다 [1]. 그림 7을 참조하라.

그림 7: 2차원 수치 시뮬레이션을 통해 주변 반대편 물질의 작용으로 인해 고립된 질량의 집중.

이 고립 효과를 확인하기 위해, 시스템에서 반대편 물질을 제거하면 중심 물체가 즉시 흩어진다. 이 그림은 주로 주변 껍질에 초점을 맞추고 있지만, 주변의 모든 반대편 물질이 이 고립 효과에 기여하므로, 그림 8에 제안된 바와 같이 은하가 반대편 물질의 일종의 구멍 속에 매립되어 있다고 간단히 나타낼 수 있다. 이 고립 효과의 강도는 분명히 반대편 물질 분포의 밀도

r *

에 달려 있으며, 이 밀도는

r

보다 최소 10배 이상 커야 한다.

그림 8: 반대편 물질 구름 속에 매립된 은하 (은하와 반대편 물질은 서로를 밀어낸다)

전통적으로 물질은 광자를 "끌어당기고" 중력 렌즈 효과를 생성한다. 양의 점질량이 존재할 때 광자의 경로는 중력에 의해 휘어지며, 이는 슈바르츠실트 해를 통해 계산할 수 있다:

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m은 적분 상수라는 점에 주의하라. 약한 장과 천천히 움직이는 물체에 대해, 메트릭 텐서의 g

oo

항을 중력 포텐셜

Y와 연결할 수 있다:

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질량 M에 의해 생성된 중력 포텐셜은 다음과 같다:

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질량 M이 양이든 음이든 상관없이 성립한다. M이 음수이면, 이는 시험 입자를 밀어낸다. 그러면

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따라서

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M이 양수이면, 슈바르츠실트의 특성 길이는

(8)

위에서 지적했듯이, m은 슈바르츠실트 해에서의 임의의 적분 상수이다. m < 0을 선택하면, 관련된 질량 M은 음수가 된다. 우리는 다음을 통해 양의 특성 길이(슈바르츠실트 반지름 Rs)를 정의할 수 있다:

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극좌표계에서의 경로는 다음과 같다:

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참조 [10], 203쪽. 광자에 대해, 영지의 적분선을 따라 다음과 같은 결과를 얻는다:

(11)

j는 이 평면 경로에 대한 극각이다. u = 1

/r

양의 질량(M > 0; m > 0)은 양의 중력 렌즈 효과를 생성한다:

그림 9: 전통적인(양의) 중력 렌즈 효과

한 접힘에 위치한 시험 입자에 대해, 인접한 접힘에 위치한 질량은 반발적인 음의 질량(M < 0; m < 0)처럼 작용하여 음의 렌즈 효과를 생성한다:

그림 10: "음의" 질량에 의해 발생하는 음의 렌즈 효과

이러한 쌍곡선 경로는 플라즈마 물리학 전문가들에게 익숙한 경로이다(전자-전자 또는 양성자-양성자 산란).