tweelingunivers
| 2 |
|---|
De grote-schaalstructuur van het universum.
...Als het tweede universum zijn uitbreiding tegenwerkt, wordt de snelheid vertraagd, en blijft zijn dichtheid r* op een hogere waarde, evenals zijn temperatuur. Men besluit dan om de gravitationele onstabiele toestand te bestuderen in een systeem van twee populaties, die zichzelf aantrekken, maar elkaar tegelijkertijd afstoten.
...Volgens de theorie reageert de dichtste het snelst en het meest krachtig. Deze zal, door gravitationele onstabiele toestand, conglomeraten van ghost matter vormen.
...Wat is nu precies de gravitationele onstabiele toestand, voor het eerst bestudeerd door Sir James Jeans, al eerder genoemd.
...Beschouw een medium met een dichtheid r waarvan de elementen een bepaalde thermische bewegingsenergie Vth hebben. We willen onderzoeken of eventuele dichtheidsperturbaties groeien of verdwijnen. Stel dat ergens een overdichtheid is ontstaan met een diameter f.
...De thermische beweging zal deze perturbatie natuurlijk verspreiden. In hoeveel tijd? In een tijd die van de orde is van
...Dat is de tijd die een atoom nodig heeft om de afstand f af te leggen, dus ook de tijd die nodig is om de diameter van dit klompje te verdubbelen.
...Stel dat de thermische beweging nul is. Deze atomen trekken elkaar aan. Dit klompje zal tendens hebben om op zichzelf in te storten. We kunnen berekenen hoe lang het duurt voordat het zich samendrukt. In feite lijkt een "stofwolk" die op zichzelf instort op het omgekeerde van de Big Bang:
...We vergelijken nu deze twee tijden.
...Er zal condensatie plaatsvinden als de accretietijd kleiner is dan de tijd van zelfverwijdering door thermische beweging.
...Perturbaties met een diameter groter dan een karakteristieke lengte, de zogenaamde Jeans-lengte Lj, zullen versterkt worden en leiden tot condensaten, conglomeraten van materie (clumps).
...Wanneer zo'n "klomp" materie zich vormt, wordt de materie samengeperst en verwarmd. De drukkrachten nemen toe en eindigen uiteindelijk het proces.
...Dit noemen we gravitationele onstabiele toestand of Jeans-onstabiele toestand.
Met betrekking tot het standaardmodel zou men kunnen zeggen:
- Heel goed. Na de Big Bang zal het universum, uitbreidend, afkoelen, en met behulp van de gravitationele onstabiele toestand kan ik een scenario opstellen voor de vorming van sterrenstelsels en sterren.
...Als het zo eenvoudig was, zou het al gedaan zijn. In werkelijkheid hebben we geen model voor de vorming van sterrenstelsels. Sommigen geloven dat sterrenclusters eerst ontstonden, daarna sterrenstelsels, en daarna sterren. Anderen zijn van het tegenovergestelde standpunt.
...Bovendien speelt dit zich af in een universum dat nog steeds sterk uitbreidt. De detectie van sterrenstelsels met een zeer grote roodverschuiving toont aan dat het om uiterst oude objecten gaat (bevestigd door de leeftijd van de oudste sterren in ons sterrenstelsel). We kunnen dit theoretisch niet goed beheren.
Maar we weten twee dingen:
1: Deze gravitationele onstabiele toestand kan haar rol niet spelen zolang het materiegas sterk gekoppeld blijft aan het "fotonengas", zolang het universum geïoniseerd blijft. In feite interageren fotonen sterker met vrije elektronen (die uit atomen zijn vrijgekomen) dan met elektronen die om kern draaien. De fotonen vormen op hun manier ook een "gas". Tijdens de uitbreiding spannen ze zich uit, net als de materie, en hebben hun eigen druk of stralingdruk. Wanneer materie en fotonen sterk gekoppeld zijn, trekt een geïoniseerd gaswolk die fotonengas mee wanneer het probeert te krimpen.
- Maar fotonen gaan met de snelheid van het licht! Hoe kan een massa gas van eindige afmeting "fotonen gevangen houden"?
...Gevangen, bedoeld. In deze gaswolk worden fotonen voortdurend geabsorbeerd en opnieuw uitgezonden. Door deze absorptie-uitzending zijn de fotonen er moeilijk uit te ontsnappen. Daarom worden ze in die zin gevangen (hetzelfde geldt voor fotonen die in het binnenste van de zon worden uitgezonden, die langzaam en met veel moeite naar de oppervlakte reizen).
...Wanneer het universum jonger is dan 500.000 jaar, is niet alleen straling gevangen in de geïoniseerde gaswolken die pogingen doen om klompen te vormen, maar is ook de stralingdruk nog te hoog om deze condensaties toe te laten.
Conclusie: homogeniteit van het universum, of quasi-homogeniteit tot t = 500.000 jaar, volgens het standaardmodel. Als er iets gebeurt, gebeurt dat pas daarna.
2: Er bestaan sterren, samengebald in sterrenstelsels, die zelf weer onderdelen vormen van een grote-schaalstructuur. Sommige sterrenstelsels bundelen zich op hun beurt in groepen (Coma-cluster, Virgo-cluster) van duizenden individuen. In het begin dacht men dat dit proces zou voortduren op een grotere schaal en stelde men de hypothese van superclusters, clusters van clusters, voor.
...De observatie heeft iets volkomen anders blootgelegd. In feite zijn sterrenstelsels verdeeld in structuren die we kunnen vergelijken met "zeepbelletjes die aan elkaar vastzitten". De sterrenstelselgroepen zijn slechts de "knopen" van zo'n verdeling. Hieronder het resultaat van de analyse van observaties (1977).
...Zo verdeelt de materie zich op zeer grote schaal (Very Large Structure) rond grote lege ruimtes, waarvan de karakteristieke diameter orde van grootte is van honderden miljoenen lichtjaar.
...Via een andere aanpak hebben onderzoekers geprobeerd dergelijke structuren te reconstrueren, uitgaande van een uniforme verdeling van materie (natuurlijk in één universum). De oorspronkelijke theorie was die van de groei van vlakke perturbaties, in plakken (de "pancakes" van Zel'dovitch). Maar de resultaten bleken teleurstellend. Computersimulaties gaven wel enkele cellen, maar deze verdwenen snel door thermische beweging. Op dit moment bestaat er geen overtuigende theorie voor de vorming van dergelijke structuren. Ten hoogste lukt het om hun relatieve duurzaamheid te waarborgen door ze "te versterken" met "koude donkere materie".
...Er is een meetkundige manier om deze verdeling van massa-punten te interpreteren: gewone materie wordt afgezet door conglomeraten van fantoommaterie, zoals eerder getoond.
...Beschouw een oppervlak dat overeenkomt met een doek die op tentpinnen is gespannen, met afgeronde uiteinden. Merk op dat hoe afgeronder de uiteinden van onze tentpinnen zijn, hoe uitgebreider het fantoommaterieklompje zal zijn. Omgekeerd, als de pinnen scherper zijn, wordt het klompje kleiner. In het extreme geval van oneindig scherpe pinnen correspondeert dit met positieve kromming: met punten van geconcentreerde positieve kromming.
...Hier geven we een ander model, dat overeenkomt met de volgende sectie.
../../bons_commande/bon_global.htm
Aantal bezoeken aan deze pagina sinds 13 juni 2005:
