univers gêmeos cosmologia gêmea

universos gêmeos cosmologia gêmea

Uma teoria alternativa para a estrutura espiral.

...Este modelo oferece uma nova visão sobre a estrutura espiral, atribuindo-a à interação entre a galáxia e seu ambiente de matéria fantasma. A teoria de Françoise Combe baseia-se na interação entre duas populações: a matéria da galáxia e uma massa de hidrogênio frio, indetectável e de origem não especificada. Cabe notar que um modelo de interação com duas populações já havia sido sugerido em 1986 em minha tirinha "Mil Bilhões de Solos", Ed. Belin.

...Realizamos testes por meio de simulações 2D. Veja: J.P. Petit e F. Landsheat: Matter ghost matter astrophysics. 6: Estrutura espiral. [ Neste site: Física Geométrica A, 9, 1998.]

...Não é necessário duplicar as imagens. Se possível, integraremos no site a animação, muito sugestiva, mostrando o nascimento de uma galáxia barrada. Temos dois regimes. Primeiro, uma fricção dinâmica com um forte desaceleração da galáxia. A barra se forma muito rapidamente, assim como os braços espirais. O desaceleração torna-se então insignificante. O sistema persiste durante um grande número de voltas, sua fonte sendo o efeito de maré. Veja a sequência das figuras no artigo citado. É claro que esses resultados devem ser recebidos com cautela, já que se trata apenas de resultados 2D. Mas nossos recursos computacionais não nos permitem realizar simulações 3D. Se uma equipe se dispuser a assumir a continuidade, estaremos prontos para fornecer todas as indicações técnicas necessárias.

...Nas simulações "clássicas", o problema consiste em garantir a sobrevivência dos braços espirais. O fenômeno, de qualquer forma, corresponde a uma dissipação de energia. Os elementos da galáxia, as "estrelas", adquirem então velocidades importantes, o que leva à desaparição da estrutura espiral, que deveria, portanto, ser reconstituída por um novo aporte de gás frio, por exemplo.

...No nosso modelo, parece que o ambiente de matéria fantasma atua como uma "barreira de potencial" e impede esses objetos de escapar. A galáxia, assim, mantém seus braços espirais durante um grande número de voltas. Mas isso exigiria uma confirmação em 3D.

...Como mencionado anteriormente, temos dois novos colaboradores trabalhando nessas questões de simulação, e esperamos muito desses novos trabalhos (a sequência mostrando o nascimento dos braços espirais em uma galáxia data de 1994...). A potência de computação dos novos equipamentos, acessíveis a particulares comuns, permite "jogar na quadra dos grandes" com apenas um micro. É possível até gerenciar um número suficiente de "massas pontuais" com esses sistemas para representar rapidamente as galáxias tal como são realmente, ou seja, com duas "populações", muito diferentes sob vários aspectos:

• A "população I", ou população halo, composta por estrelas velhas (e aglomerados globulares), cujas trajetórias se afastam significativamente do plano equatorial.

• A "população II", ou população disco, que reúne, dinamicamente, estrelas jovens e massas variáveis de gás. Esse segundo conjunto de massas localiza-se muito próximo do plano equatorial da galáxia. É nesta população que se forma a estrutura espiral, como uma "onda de densidade". Trata-se, então, de um fenômeno altamente não linear, que até pode ser comparado a uma "onda de choque".

...Por outro lado, o fenômeno da estrutura espiral afeta relativamente pouco a população I, que, no entanto, concentra 90% da massa da galáxia. Será extremamente interessante poder finalmente se aproximar mais da realidade astrofísica ao representar a galáxia não com uma única população de massas pontuais, mas com duas.

A fase radiativa.

Aqui, voltamos aos aspectos cosmológicos do modelo. Como mencionado anteriormente, as soluções com início linear (onde R e R* próximos de t = 0 crescem proporcionalmente ao tempo) apresentam problemas. Uma expansão desse tipo seria muito suave demais para garantir o congelamento da nucleossíntese primordial. Fomos, portanto, levados a estabelecer ligação com trabalhos anteriores, de 1988-1989, integrados ao site:
J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1527
J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1733
J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A4 (1989) 2201
e com:
J.P. Petit: Cosmologia de Universos Gêmeos: Astronomy and Space Science 226: 273-307, 1995 e [Ver no site: Física Geométrica A, 2.]

...A ideia consiste em supor que as constantes da física dependam da densidade de energia. Nos trabalhos anteriores, mostramos que variações conjuntas das constantes da física poderiam ser consideradas, mantendo invariantes todas as equações da física (equação de campo, Schrödinger, Maxwell, etc.). Sugerimos que um modelo assim possa ser aplicado à fase radiativa, quando a energia-matéria se encontra principalmente sob forma de radiação.

...Quando retrocedemos no tempo, a densidade de energia-matéria aumenta. Chegamos, quando rr >> rm (quando a densidade de energia-matéria sob forma de radiação é muito maior que a densidade sob forma de matéria), a leis:

...G sendo a constante gravitacional, m a massa, h a constante de Planck, c a velocidade da luz e e a carga elétrica. Tomamos essas grandezas iguais nos dois folhetos (sem justificar tal escolha).

...Antes de descrever esse modelo com mais detalhes, apresentemos sua justificativa. Vimos anteriormente que a notável homogeneidade do universo primitivo, expressa pela radiação cósmica de fundo a 2,7 K, era difícil de justificar em um contexto padrão. Foi necessário, portanto, acrescentar à antiga teoria do Big Bang um novo modelo: a inflação. Para os franceses, essa palavra é bastante mal traduzida. Vem do verbo inglês to inflate, que significa "inchar". Assim, é necessário, a um custo elevado de hipóteses, supor que o universo teria sofrido uma expansão fantástica em seu "início". Assim, sua homogeneidade pode ser justificada. Mas é importante notar que essa é a única justificativa observacional do modelo de Linde, dessa teoria da inflação. O preço a pagar permanece relativamente alto.

...Aqui, consideramos que as constantes da física possam depender da densidade de energia matéria, acima de um certo limiar. Isso não é pior que as hipóteses subjacentes à teoria da inflação, no geral. Mas o benefício é duplo:

• Justificamos a homogeneidade do universo primitivo

• Obtemos uma redefinição da variável tempo.

...Para a homogeneidade, é bastante simples. Vimos que, no modelo padrão, com c constante, tudo se reduz à comparação entre o horizonte ct e a distância média entre partículas.

...Nesta nova visão das coisas, referências [Neste site: Física Geométrica A, 3, 1998, figura 17] e [Física Geométrica A, 6, 1998, figura 10], mantendo esta variável cronológica t:

...A homogeneidade do meio cosmológico é, portanto, garantida em todas as épocas. Essa diferença se deve ao fato de que a velocidade da luz c cresce à medida que retrocedemos no tempo. Veja a Figura 5 da referência [Neste site: Física Geométrica A, 6, 1998].

** Uma observação em passando**:

...Durante muitos anos, fomos "os excêntricos que se divertiam em variar as constantes da física", tema de pesquisa que não foi levado seriamente na França, especialmente nos círculos do CNRS. Muitos consideravam a ideia perfeitamente absurda "em...