缺失质量宇宙双子星

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暗物质问题(第4页)

5)宇宙的大尺度结构

从方程(24)中我们可以看出,如果在一个褶皱中存在一个星系团,那么在第二个褶皱的共轭区域中会存在一个相关的弥散晕结构。如果这个模型是正确的,那么我们应该在我们宇宙的褶皱中发现晕结构。在法国奥赛大学的皮埃尔·米迪博士的帮助下,我们使用Cray-1计算机进行了数值模拟。我们考虑了两个由350个点组成的分布。第一个分布用小圆圈表示,第二个用小十字表示。开始时,这些点在屏幕上随机分布,被假定代表两种均匀气体。每个质量都具有对应于各向同性麦克斯韦分布的随机速度,平均热速度为。将第一组的元素称为m1,第二组的元素称为m2。我们应用牛顿定律如下:

m1吸引m1:引力效应

m2吸引m2:引力效应

m1和m2相互排斥:反引力效应

双语

我们将这个二维系统视为在空间中是周期性的。换句话说,上边界与下边界相连,右边界与左边界相连(二维欧几里得环面)。这样,我们就可以计算粒子之间相互作用的总和。在每个时间间隔Δt中,我们计算每个粒子的加速度,并通过泰勒展开确定其轨迹。每个从右边界出去的粒子会从左边界重新出现,同样适用于上边界和下边界。这使得我们可以在一个有限的空间区域(具有环面拓扑)中研究这两个耦合系统的引力不稳定性。时间间隔被设定以获得有意义的数值结果。换句话说,我们要求粒子的轨迹大致是规则的。以下的图显示了在4000个时间间隔之后系统的一般行为。在图4和图5中,我们既发现了星系团又发现了细胞状结构。这种现象在图7和图8中更为明显。

图4:引力不稳定性对系统1的影响

图5:引力不稳定性对系统2的影响

图6(ga3127):两者的叠加。

图7:两个种群的空间分布增强。

图8:白色:种群1。灰色:种群2

我们认为,这种机制可能可以解释宇宙的大尺度结构和观测到的星系分布。假设我们宇宙的褶皱对应于种群1。在屏幕的右下部分,这种物质围绕着大的“空泡”分布。这些空泡对应于种群2的星系团分布,假设它们位于宇宙的第二个褶皱中(实际上是在相对区域),符合我们的理论。但是,如图8所示,对于给定的种群,在某些地方物质可能像瑞士“格鲁耶尔”奶酪一样分布,而在其他地方则像乳液一样分布。

这些初步的粗糙数值模拟需要通过更多的点和三维表示来进一步发展。我们知道三维系统的行为可能与二维系统略有不同。但我们认为结论会是相似的。我们认为,随着点数的增加,我们可能会得到一个分形系统,如图14所示,但我们指出,这个特定的计算尚未完成,但正在研究中。根据这个想法,星系应该位于相关的反物质云的孔洞中,这将确保它们的约束,如前所述。