universo gêmeo de astrofísica e cosmologia Matéria fantasma matéria astrophysique. 5 : Resultados de simulações numéricas 2D. VLS. Sobre um esquema possível para a formação das galáxias. (p5)
...Agora, tratando duas espécies (matéria mais matéria fantasma), se Vthr << Vth cr, obtemos dois aglomerados cuja distância corresponde à antipodalidade e à distância máxima entre eles. Veja a figura 14.
** ** Fig. 14 :** Resultado esquemático da instabilidade gravitacional conjunta** **matéria mais matéria fantasma, quando **Vthr << Vth cr (meio inicialmente frio)
...Se Vthr >> Vth cr, o sistema permanece uniforme e as duas espécies permanecem fortemente misturadas. Para Vthr » Vth cr, obtemos padrões de emulsão de longa duração, veja a figura 15 (este resultado foi apresentado em um artigo anterior [1]).
Fig. 15 : Padrão de emulsão para Vth = Vth cr
...Nós usamos dois conjuntos de 5000 pontos de massa interagentes. Como podemos ver, o resultado é semelhante ao da figura 11 bis. O mesmo método poderia ser estendido ao sistema 3D (o que está muito além das possibilidades do nosso sistema). Embora os sistemas 3D sejam diferentes dos sistemas 2D, podemos esperar que as simulações 3D produzam emulsões de longa duração semelhantes. A teoria das instabilidades conjuntas (equações de Jeans acopladas) é apresentada na seção 11.
- O problema da muito grande estrutura do Universo
...Nós tomamos uma condição inicial com distribuições uniformes de massa para a matéria normal (que chamamos simplesmente de matéria) e a matéria fantasma. r sendo a densidade de massa da matéria e r* a densidade de distribuição da matéria fantasma, escolhemos para condições iniciais ro* = 64 ro. Neste momento, apenas observamos o que acontece. Nós realizamos simulações numéricas 2D com dois conjuntos de 5000 pontos de massa, supostamente representando alguns aglomerados de matéria e matéria fantasma, com massas M e M*, o que significa que M* = 64 M. Atribuímos a esses dois conjuntos distribuições maxwellianas de velocidades térmicas 2D com <V*> = 4 < V >. Ignoramos os fenômenos de expansão (seria muito difícil de tratar, pois não sabemos como descrever a força gravitacional em um universo em expansão). Os resultados são os seguintes. A população mais massiva, a da matéria fantasma, cujo tempo de Jeans é oito vezes mais curto que a da outra, domina e forma aglomerados por instabilidade gravitacional, que repelem e confinam a outra população no local restante. Obtemos uma estrutura celular 2D. O tempo característico de nascimento de toda a estrutura está próximo do tempo de Jeans da população mais pesada, a da matéria fantasma.
. Fig. 16 :** Resultados das simulações realizadas por F. Lansheat.** Esquerda: aglomerados de matéria fantasma. Direita: estrutura de matéria. . Fig. 17 : Superposição das duas. ...O esquema geral depende das condições iniciais. Em um artigo anterior [6], foram obtidos aglomerados maiores de matéria fantasma, com uma estrutura celular mais regular para a matéria normal, devido à escolha de uma temperatura inicial mais alta para a matéria fantasma. Essa abordagem, que visa modelar a estrutura em grande escala do Universo, é fundamentalmente diferente das abordagens clássicas baseadas na matéria escura. Nos sistemas clássicos matéria-escura, a estabilidade é problemática: a instabilidade gravitacional, aumentando localmente a densidade, aumenta as velocidades térmicas e faz com que as estruturas observadas desapareçam ao longo do tempo. O sistema com duas populações repulsivas é qualitativamente diferente, cada população criando uma barreira potencial para a outra. Isso explica a grande estabilidade no tempo e no espaço: as células de matéria mantêm os aglomerados de matéria fantasma no lugar, e vice-versa. 