Teleskop Hubble'a zdobył masywną galaktyczną gromadę Abell 2744. Zanim staniesz się jedną z najmniejszych i młodych galaktyk znalezionych w kosmosie
Podczas tworzenia gromad galaktycznych i gromad gwiazdowych typu kulistego przeprowadzany jest proces wymuszonej relaksacji. Po intensywnym kontakcie, który trwał tysiące i miliony lat, rozpoczyna się okres względnej równowagi grawitacyjnej. Nowe badanie postanowiło poprawić błędne założenia w tym procesie.
Faktem jest, że równanie Własowa zakłada stałą entropię w systemie, to znaczy nie ma entropii formacji. Oznacza to stwierdzenie, że sytuacja jest symetryczna w czasie, ponieważ strzałka czasu jest określona przez wzrost entropii.
Proces relaksacji był zawsze analizowany przez równanie Własowa, zaproponowane w 1931 r. Przez Anatolija Własowa, w celu opisania procesów kinetycznych w plazmie. Gdyby wszystko wydarzyło się w ten sposób, fizyczne podstawy musiałyby zostać zrewidowane. Naukowcy podejrzewali, że coś nie zbiegło się i znalazło potwierdzenie w obserwacjach. Okazało się, że równanie Własowa w ogóle nie dotyczy tego przypadku.
Równowaga wirusowa
Naukowcy wykorzystali potężne zasoby obliczeniowe, takie jak symulowane klastry, aby udowodnić założenie. Symulacje pokazały, że entropia rośnie, ale jest jeszcze inny wniosek: w okresie wzrostu entropii w długim okresie występuje fluktuacja na początku procesu relaksacji.
Wydaje się, że jest to sprzeczne z ogólną wiedzą o entropii, która powinna zawsze wzrastać. Okazuje się, że przy dłuższym badaniu zwiększa się, po prostu nie robi tego cały czas. Ze względu na ogromną objętość kontaktów grawitacyjnych między obiektami ustalane są korelacje i określają one charakter oscylacyjny na początkowym etapie.
Można założyć, że entropia ma dwa aspekty: jedna liczba wydaje się chaotyczna i związana z drugą zasadą termodynamiki (zwykła entropia), a druga wynika z korelacji.
Łatwiej jest zdemontować problem na przykładzie skupiska 1000 gwiazd lub galaktyk, ograniczonego do określonej objętości. Początkowo są one wyposażone w prędkość zerową, ale ze względu na kontakt grawitacyjny przyciągają inne, wykonując zmienną kompresję i ekspansję. Prowadzi to do wahań entropii. Proces będzie kontynuowany, aż cały system osiągnie względną równowagę. W XIX wieku wymyślono w tym celu termin „równowaga wirialna”. Gromady galaktyczne i sferyczne gwiezdne oddziałują z całą przestrzenią, ale tutaj można je uważać za zamknięte systemy niedyspersyjne (całkowita energia nie wychodzi do środowiska zewnętrznego, ale jest zapisywana). Oznacza to, że fluktuacje entropii należy traktować jako proces wewnętrzny, który nie wpływa na wymianę energii z medium.
Metodologia
Kontakt grawitacyjny między ciałami niebieskimi (galaktykami lub gwiazdami) jest opisany przez prawo Newtona świata, opublikowane 330 lat temu. Matematycznie problem jest łatwy do rozwiązania, ale rozwiązanie analityczne nie działa w systemach z tysiącami i milionami ciał. Tutaj pojawia się potrzeba skomplikowanego modelowania numerycznego.
Te metody stworzyły astronoma z Norwegii Sverre Aarset. Takie symulacje wymagają ogromnej mocy obliczeniowej komputera, więc musisz używać klastrów procesorów graficznych. Teraz programy Aarset skutecznie i niezawodnie radzą sobie z tym problemem. Naukowcy porównali wyniki z danymi z innych programów kosmologicznych i uzyskali korespondencję.
