univers gêmeo cosmologia gêmea
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...No artigo: J.P. Petit e P. Midy: Matter-ghost matter astrophysics. 7: Confinamento de galáxias esferoidais por matéria fantasma circundante. [ Neste site: Geometrical Physics A, 10, 1998.], revisitamos essa questão do teorema de Gauss, do efeito de blindagem e da equação de Poisson. Mostramos que, quando consideramos uma distribuição uniforme de matéria, eventualmente ilimitada, a equação de Poisson deixa de existir simplesmente porque torna-se impossível definir um potencial gravitacional nesse meio. De fato, a lei de Newton e a equação de Poisson derivam do formalismo da Relatividade Geral apenas quando se pode dispor de uma solução de ordem zero estacionária, que posteriormente pode ser perturbada. Contudo, tal solução não pode existir quando o universo não está vazio. Assim, na Relatividade Geral, obtêm-se as soluções de Friedmann, fundamentalmente não estacionárias.
...O campo dentro de uma cavidade feita em uma distribuição uniforme é então obtido de forma simples. Uma distribuição de matéria fantasma (que se comporta como um conjunto de massas negativas, em relação à nossa própria matéria) com uma cavidade esférica é equivalente à superposição do campo criado por uma distribuição uniforme (nulo) mais o campo criado por uma esfera cheia de matéria ordinária, com densidade constante:
...O campo criado pela esfera cheia cresce com a distância ao centro e depois decresce. Uma cavidade esférica é, portanto, "confinante". O mesmo ocorre para uma cavidade elipsoidal. Se a fronteira for abrupta, o campo de confinamento seria equivalente ao criado por um elipsóide achatado, preenchido com matéria ordinária com densidade uniforme.
...Mas a fronteira não pode ser abrupta. A lacuna na matéria fantasma é difusa e essa variação de densidade é acompanhada por um gradiente de pressão. É exatamente esse gradiente de pressão que faria a matéria fantasma preencher a cavidade se a galáxia desaparecesse. No artigo [Geometrical Physics A, 2], seção 2, foram realizados cálculos com distribuições de matéria e matéria fantasma mais sofisticadas. Também foi indicado o método de cálculo, analítico. Observa-se que, nesse caso, obtém-se uma curva de rotação muito semelhante às observadas. Ver: J.P. Petit e P. Midy: Repulsive dark matter. [S*obre este site: Geometrical Physics A, 3, 1998. Figura 4.*** **]
...Assim, temos uma teoria alternativa à da matéria escura. Pessoalmente, acredito que um modelo teórico de galáxia poderia emergir desse conjunto, envolvendo duas equações de Vlasov acopladas mais a equação de Poisson. Ver, neste contexto: J.P. Petit: Twin Universe Cosmology: Astronomy and Space Science 226: 273-307, 1995 e [Sobre este site: Geometrical Physics A, 2, seção 4. ]
DY = 4 p G ( r - r*)
onde (r* > 0) refere-se à densidade de matéria fantasma. O sinal negativo vem da estrutura da equação de campo.
Efeito de lente negativo.
...A "prova irrefutável" da presença de matéria escura nas galáxias, segundo os astrofísicos, baseia-se nos fortes efeitos de lente gravitacional observados. As galáxias produzem imagens múltiplas, assim como os aglomerados de galáxias. Como de costume, quando algo pertence realmente ao bestiário cósmico, após um ou dois casos, surgem dezenas, depois centenas de observações. De fato, as imagens se acumulam.
...Os fortes efeitos observados não combinam com as massas estimadas das galáxias ou dos aglomerados de galáxias. Há um forte "efeito de massa faltante". Mas um ambiente inhomogêneo de matéria fantasma conduziria a resultados idênticos. Em nosso folheto do universo, a matéria fantasma produz um efeito de lente gravitacional negativo.
...No modelo, e em nosso folheto de espaço-tempo, conglomerados de matéria fantasma (ou "matéria gêmea"), presentes na porção "adjacente" F* do nosso folheto F, criam uma "curvatura induzida" negativa nele. É isso que tentamos ilustrar didaticamente acima, usando o modelo de um "cône negativo desbotado", cuja parte central é em sela de cavalo (uma superfície de curvatura negativa constante). Se considerarmos a figura acima, sugerimos a presença de um conglomerado de matéria gêmea, ou matéria fantasma, por meio de linhas tracejadas. Esse conglomerado não é observável ópticamente a partir do nosso espaço-tempo (pois, geometricamente, os fótons não podem passar de um folheto para outro). Por outro lado, como sugerido na figura, esses conglomerados produzem um efeito de lente gravitacional negativo (negative lensing effect). As trajetórias dos fótons, no folheto F, são representadas esquematicamente. Mas esses fótons não podem interagir com os átomos da matéria fantasma que constituem o conglomerado presente na porção adjacente do folheto F (cujo contorno é representado por linhas tracejadas). Assim, os fótons "atravessam livremente o conglomerado".
...Como já indicado, é o gradiente de densidade que produz o efeito. Uma distribuição homogênea de matéria ou de matéria fantasma não desviaria os raios luminosos.
...Tudo ocorre, para a matéria ordinária, como se a matéria atrai os fótons, e para a matéria fantasma, como se ela repelisse os fótons. Uma cavidade feita na matéria fantasma teria, portanto, um efeito focante, conforme sugerido a seguir:
...A indicação é apenas esquemática, mas, fique tranquilo: ninguém sabe calcular a trajetória de um raio luminoso em uma distribuição inhomogênea de matéria (ou de matéria fantasma).
...A esse efeito focante somar-se-ia o efeito causado pela presença da galáxia. Ignorando a presença desse ambiente de matéria fantasma ao redor do objeto, não seria possível explicar o fenômeno com apenas a massa da galáxia (ou do aglomerado de galáxias).
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