structure en spirale Matière fantôme matière astrophysique.6 : Structure en spirale. (p7)
- Résultats. - Après deux tours (figure 13-a) : Les premières irrégularités apparaissent à la frontière entre le cluster et l'halo. Cet effet provient des interactions à courte distance entre les deux populations. Cela peut être compris par une friction dynamique. Ces premiers petits bras montrent déjà une certaine courbure.
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Quatre tours (figure 13-b) : La friction dynamique est à son maximum. La vitesse des masses du cluster à la frontière augmente. Cela tend à dissiper les premières structures. Il y a un transfert d'énergie entre les deux populations. Les conditions de Jeans de l'halo changent. L'halo montre ses premières irrégularités.
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Quatre tours et demi (figure 13-c) : Les irrégularités de l'halo sont maintenant plus contrastées. Les effets de la friction dynamique ont complètement disparu. Les premières structures entourent désormais le noyau. Cet ensemble de masses positives va former les bras futurs, influencés par les effets de marée provenant des quatre clusters de l'halo.
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Huit tours (figure 13-d) : L'effet de marée courbe la ceinture de particules positives entourant le noyau. Quatre bras apparaissent clairement.
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Dix tours (figure 13-e) : L'effet de marée a fondu deux bras ensemble. Cette structure est la première forme en spirale stable qui subsistera jusqu'à la fin de la simulation.
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Douze tours (figure 13-f) : La structure en spirale est maintenant bien contrastée. Comme l'halo est désormais plus grand en raison de la rotation du cluster, la friction dynamique devient négligeable et l'effet de marée gouverne le processus, entraînant une lente déformation du cluster. Cette structure en spirale subsistera sur plus de cinquante tours.
Nous avons tenté de choisir la simulation la plus pertinente comme illustration. Ce scénario de naissance d'une galaxie est, en partie, identique à toutes nos simulations. Les effets dynamiques sont bien sûr beaucoup plus visibles avec une animation. Cela nous a été d'une grande aide, car nous ne disposons pas d'un modèle mathématique pour un cluster en rotation (le modèle d'Eddington 2D correspond à une population de particules non tournantes). En moins de six mois, nous avons atteint un ensemble de paramètres qui produisent ces structures en spirale. Ces paramètres semblent avoir des valeurs précises. En les modifiant fortement, la structure galactique devient instable.
. Fig. 13 a : La galaxie avec son anti-galaxie environnante. Deux tours. Friction dynamique dominante.**** . . Fig. 13 b : La galaxie avec son anti-galaxie environnante. Quatre tours. Idem **** . Fig. 13 c : La galaxie avec son anti-galaxie environnante. Quatre tours et demi. Les petits bras ont disparu. 
Version originale (anglais)
spiral structure Matter ghost matter astrophysics.6: Spiral structure.(p7)
- Results. - After two turns (figure 13-a): The first irregularities appears at the frontier between cluster and halo. This effect comes from short distance interactions between the two populations. This may be understood by a dynamic friction. This first tiny arms already show some curvature.
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Four turns (figure 13-b): The dynamic friction is at its maximum. The speed of cluster masses at the frontier increases. This tends to dissipate the first structures. There is a energy transfer between the two population. The Jeans conditions of the halo changes. The halo shows its first irregularities.
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Four turns and half (figure 13-c) : The halo irregularities are now more contrasted. The effects of the dynamic friction have now completely disappeared. The first structures are now surrounding the kernel. This set of positive masses will build the future arms, influenced by the tidal effects from the four clusters of the halo.
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Eight turns (figure 13-d) : The tidal effect curves the belt of positive particles surrounding the kernel. Four arms clearly appear.
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Ten turns (figure 13-e) : The tidal effect has melted two arms together. This structure is the first stable spiral shape which will last till the end of the simulation
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Twelve turns (figure 13-f) : The spiral structure is now well contrasted. As the halo is now larger because of the rotation of the cluster, the dynamical friction becomes nglectible and the tidal effect runs the process, inducing a slow beaking to the cluster. This spiral structure will last over fifty turns.
We tried to choose the most relevant run as an illustration. This scenario of the birth of a galaxy is, to some extend, the same for all our simulations. The dynamic effects are of course much more evident with an animation. This was a great help for us as we do not have a mathematical model for a cluster in rotation (the 2-d Eddington corresponds to a non-rotating population of particles). Within six months we reached a set of parameters which create these spiral effects structure. These parameters seem to have precise value. Changing them drastically, and the galactic structure becomes unstable.
. Fig. 13 a : The galaxy with its surronding anti galaxy. Two turns. Dynamical friction dominating.**** . . Fig. 13 b: The galaxy with its surronding anti galaxy. Four turns. Idem **** . Fig. 13 c : The galaxy with its surronding anti galaxy. Four turns and half. The small arms have disappeared.