Проблема недостающей массы (стр. 4)
- Структура Вселенной на больших масштабах
Из уравнения (24) мы видим, что если в одной складке существует кластер, то в сопряженной области второй складки существует связанная диффузная структура в виде гало. Если эта модель верна, мы должны найти структуры в виде гало в нашей складке Вселенной. С помощью доктора Пьера Мида, из университета Орсэ, во Франции, мы провели численные моделирования, используя компьютер Cray-1. Мы рассматриваем две распределения из 350 точек. Первое представлено маленькими кругами, а второе — маленькими крестиками. В начале точки случайным образом распределены на экране и считаются представляющими два однородных газа. Каждая масса имеет случайную скорость, соответствующую изотропному распределению Максвелла со средней тепловой скоростью . Назовем m1 элементы первой популяции, а m2 — элементы второй популяции. Мы применяем закон Ньютона с:
m1 притягивает m1: гравитационный эффект
m2 притягивает m2: гравитационный эффект
m1 и m2 отталкиваются друг от друга: антигравитационный эффект
Мы рассматриваем эту двумерную систему как периодическую в пространстве. Другими словами, верхняя граница соединена с нижней, а правая — с левой (евклидов тор 2D). Таким образом, мы можем вычислить сумму взаимодействий частиц. На каждом интервале времени Δt мы вычисляем ускорение каждой частицы и определяем траекторию с помощью разложения Тейлора. Каждая частица, выходящая через правую границу, появляется через левую, и аналогично для верхней и нижней границ. Это позволяет изучать гравитационную нестабильность этих двух связанных систем в конечной области пространства (с тороидальной топологией). Интервал времени определяется так, чтобы получить значимые численные результаты. Другими словами, мы требуем, чтобы траектория частицы была приблизительно регулярной. Ниже приведены типичное поведение системы после 4000 интервалов времени. На рисунках 4 и 5 мы находим как кластеры, так и клеточные паттерны. Это явление усиливается на рисунках 7 и 8.
Рис. 4: Эффект гравитационной нестабильности на систему 1
Рис. 5: Эффект гравитационной нестабильности на систему 2
Рис. 6 (ga3127): Наложение двух.
Рис. 7: Увеличенное пространственное распределение двух популяций.
Рис. 8: Белый: популяция 1. Серый: популяция 2
Мы предполагаем, что такой механизм может объяснить структуру Вселенной на больших масштабах и наблюдаемое распределение галактик. Предположим, что наша складка Вселенной соответствует популяции 1. В нижней правой части экрана эта материя расположена вокруг больших "пустых" пузырей. Эти пузыри соответствуют кластерному расположению популяции 2, предположительно находящейся во второй складке Вселенной (в действительности — в антиподной области), согласно нашей теории. Но, как видно на рисунке 8, для данной популяции материя может быть расположена в одних местах как "грюйер" (швейцарский сыр), а в других местах — как эмульсия.
Эти первые грубые численные модели должны быть развиты с большим количеством точек и в трехмерном представлении. Мы знаем, что поведение системы в трех измерениях может немного отличаться от поведения в двух измерениях. Но мы ожидаем, что выводы будут похожими. Мы думаем, что с большим количеством точек мы сможем получить фрактальную систему, как указано на рисунке 14, но мы уточняем, что это конкретное вычисление еще не было выполнено, но находится в процессе изучения. Согласно этой идее, галактики должны находиться в дырах связанного облака антиматерии, что обеспечит их конфинацию, как указано ранее.