twin universe kosmologie Materie-ghost materie astrofysica. 5: Resultaten van numerieke 2D simulaties. VLS. Over een mogelijke schema voor de vorming van sterrenstelsels.
Opmerking:
...Dit artikel maakte deel uit van wat in oktober 1996 was ingediend bij A & A. Deze sectie is uitgebreid geanalyseerd door de anonieme referee van het tijdschrift, die een indrukwekkend aantal vragen stelde, tijdens de tien maanden dat onze dialoog duurde, die verder zeer hoffelijk was en waarvan men alleen maar treurt dat deze plotseling werd onderbroken door de redacteur van het tijdschrift. Met betrekking tot zo'n model stelt men zich direct de vraag naar mogelijke observatieve bevestigingen. Daarvoor zou men kosmologische tests moeten bedenken, effecten die het kosmische achtergrondveld beïnvloeden, die voornamelijk zouden worden veroorzaakt door de clumps van ghost materie die zich in het midden van de grote lege ruimtes bevinden, waaromheen de sterrenstelsels zich verspreiden. De gemiddelde diameter van deze conglomeraten hangt sterk af van de gekozen "beginvoorwaarden". Als de temperatuur T* van de ghost materie toeneemt, neemt hun diameter toe. Hieronder staan resultaten die met hogere temperaturen zijn verkregen.
Fig.1 :** De conglomeraten van ghost materie.**
Fig.2** : Hier, gecombineerd met de materie.**
**Fig.**3 : De celstructuur van de materie.
Men zal opmerken (uit het artikel):
(23)
dat de kans op verduistering, op een bepaalde afstand r, snel afneemt met de gemiddelde diameter f van de conglomeraten. De grootheid d is een vaste parameter (gemiddelde grootte van de bellen van de VLS). Zo verkrijgen we voor de materie een meer regelmatige structuur. Maar de omvang van dergelijke conglomeraten zou zo groot zijn dat ze zelfs sterrenstelsels dichtbij, binnen minder dan een miljard lichtjaar, zouden kunnen verduisteren. Men weet dat hun effect op het licht een negatieve lensing is, vergelijkbaar met het waarnemen van een decor door een divergente lens. Het effect is het verkleinen van de zichtbare diameter van objecten in het achtergrondveld en het concentreren ervan. Zie figuren 4, 5 en 6.
** Positieve en negatieve zwaartekrachtlenzen. **
Fig.5 **: Analogie met de optica. ** Fig.6 : **Effect op het achtergrondveld. ** Dit zou voor hoge roodverschuivingen een uiterlijk van overvloed aan kleine sterrenstelsels creëren. Nu, volgens Peebles, is dit precies wat men waarnemt. Klassiek denken astrofysici dat toen het universum jonger was, voor een onduidelijke reden, kleine sterrenstelsels zich eerst zouden hebben gevormd. Vervolgens zouden zwaardere objecten zijn verschenen door "galactisch cannibalisme". Het huidige model zou een alternatieve interpretatie van deze waarnemingen bij hoge roodverschuiving vormen.
Als deze conglomeraten bestaan, wat zou dan hun structuur kunnen zijn? We kunnen alleen maar vermoeden. In ieder geval, in ons denken, zou alles tegelijkertijd gevormd worden: de VLS, de clumps en de sterrenstelsels. Het feit dat we het probleem zo behandelen, dat wil zeggen dat we beginvoorwaarden gebruiken die "na de expansie" zijn berekend, is in zichzelf een afwijking. Het zou nodig zijn om alle fenomenen tegelijk te kunnen verwerken. Maar wij weten niet hoe we dit probleem moeten aanpakken (in ieder geval, sinds 1994, sinds Frederic Landsheat geen groot systeem meer heeft, hebben we geen rekenmiddelen meer).
Als we dat konden, zouden we misschien een coherentere model kunnen bouwen voor de vorming en evolutie van dergelijke conglomeraten. We hebben in dit artikel een model voorgesteld voor de vorming van sterrenstelsels: precies omdat de materie in platen zou worden samengeperst, zou het in staat zijn om energie efficiënt te verliezen door straling. Dan zou het plotseling onstabiel worden en zich samenkomen tot proto-sterrenstelsels. De omringende ghost materie zou dan in het intergalactische ruimte worden verplaatst, waar het direct een tegenpressure zou uitoefenen op deze jonge sterrenstelsels (het effect van de ontbrekende massa). Maar zijn relatief hoge temperatuur zou hem voldoende homogeniteit geven om in deze omgeving geen merkbare effecten te veroorzaken door negatieve lensing. Herinneren we ons dat het effect van zwaartekrachtlenzen nul is wanneer de materie door een homogeen medium gaat, ongeacht de dichtheid.
Het zou zeer interessant zijn om, zelfs maar in 2D, de interacties tussen sterrenstelsels die zich in deze ghost materie-lege ruimtes bevinden (die ze natuurlijk in hun beweging begeleiden) te simuleren. Logisch gezien, als deze sterrenstelsels dicht genoeg bij elkaar komen en de lege ruimtes in contact komen, zou dit hun fusie (merging) bevorderen. Zie het voorgestelde schema op figuur 7.
Voorstel van een schema voor het samenvoegen van twee sterrenstelsels.
Als de materie, na deze plaatvorming, in staat was om sterrenstelsels te vormen door efficiënt te kunnen afkoelen, zou dit niet het geval zijn voor de dichtere, mogelijk sferische conglomeraten. In principe, en dit zal in andere artikelen worden onderzocht, zou er geen natuurlijke verschil zijn tussen de materie en de ghost materie. Beide zouden bestaan uit kernen, protonen, neutronen, elektronen, atomen, plus alle corresponderende antideeltjes (in het artikel [15] wordt aangetoond dat de dualiteit materie-antimaterie ook in het ghost universum speelt). Maar om zo'n omgeving te beschrijven, zouden we enige inzichten moeten hebben over de primordiale nucleosynthese in de ghost materie, dat wil zeggen dat we de radiatieve fase ervan met een bepaalde mate van nauwkeurigheid moeten kunnen beschrijven. Het zou dan bestaan uit waterstof en helium, afkomstig uit deze primordiale nucleosynthese, in onvergelijkbare hoeveelheden.
Men zou dan de conglomeraten kunnen vergelijken met gigantische protosterren. De hoeveelheid warmte, bij dezelfde temperatuur, is evenredig met de kubus van de straal van het object en de stralende oppervlakte is evenredig met het kwadraat. Wat zou dan de koeltijd van dergelijke conglomeraten zijn? Misschien veel groter dan de leeftijd van het universum. Dus deze primordiale gas van het ghost universum zou nooit genoeg warmte kunnen verliezen door straling om zich te kunnen samenpersen tot een punt waarin fusie optreedt (minstens 700.000 graden).
Men kan dan vermoeden dat het ghost universum geen zwaardere elementen bevat dan helium, vanwege het gebrek aan sterren waarin ze kunnen worden gevormd. Deze conglomeraten zouden dan, voor een reiziger die in dit anti-mondje zou treden, gewoon enorme massa's gas zijn die in het rood en het infrarood stralen.
Maar in andere werken zullen we voorstellen dat neutronensterren die hun kritieke massa hebben bereikt, materie kunnen evacueren naar het ghost universum, door het creëren van een hypertorische brug, of op een "zachte" manier, of door grovere overdrachten, bijvoorbeeld veroorzaakt door de fusie van een dubbelsterstelsel van twee neutronensterren die om een gemeenschappelijk zwaartepunt draaien. Men weet (werken van Thibaud-Damour) dat de uitstraling van zwaartekrachtgolven hun rotatie vertraagt. Zulke fusies lijken dus onvermijdelijk.
Zulke overdrachten zouden het ghost universum verrijken met zware elementen. Dit, willen we benadrukken, is momenteel nog puur hypothese. We veronderstellen dat bij een harde overdracht de meeste massa wordt uitgestoten in het ghost universum, waar het dan zou blijven, in plaats van de neutronenster, die simpelweg een ghost neutronenster zou worden. Bij een continue uitstoting van materie, via deze "overloop", zou deze materie zich dan verspreiden in het ghost universum, en zou ze worden verdrongen door de neutronenster die haar heeft uitgestoten, die in ons universum zou blijven. Dit proces zou dan zware elementen verspreiden over het hele ghost universum.
*