Telescopul Hubble a capturat clusterul galactic masiv Abell 2744. Înainte de a fi una dintre cele mai mici și mai tinere galaxii găsite în spațiu
În timpul formării clusterelor galactice și a clusterilor de tip globular, se efectuează procesul de relaxare forțată. După contact intensiv, care a durat mii și milioane de ani, începe o perioadă de echilibru gravitațional relativ. Noul studiu a decis să corecteze ipotezele eronate din acest proces.
Faptul este că ecuația Vlasov presupune o entropie constantă în sistem, adică nu există entropie de formare. Aceasta echivalează cu afirmația că situația este simetrică în timp, deoarece săgeata de timp este determinată de creșterea entropiei.
Procesul de relaxare a fost întotdeauna analizat prin ecuația Vlasov, propusă în 1931 de Anatoly Vlasov, pentru a descrie procesele cinetice din plasmă. Dacă totul sa întâmplat în acest fel, atunci fundamentele fizice ar trebui revizuite. Oamenii de știință au bănuit că ceva nu a convergență și a găsit confirmări în observații. Sa dovedit că ecuația Vlasov nu se aplică în cazul acesta.
Echilibru virial
Cercetatorii au folosit resurse computaționale puternice, cum ar fi grupuri simulate, pentru a dovedi ipoteza. Simulările au arătat că entropia este în creștere, dar există o altă concluzie: în perioada de creștere a entropiei pe termen lung, există o fluctuație la începutul procesului de relaxare.
Se pare că acest lucru este contrar cunoașterii generale a entropiei, care ar trebui întotdeauna să crească. Se pare că, odată cu examinarea prelungită, aceasta crește, pur și simplu nu o face tot timpul. Datorită volumului mare de contacte gravitaționale între obiecte, se stabilesc corelații și determină caracterul oscilator în stadiul inițial.
Se poate presupune că entropia are două aspecte: un număr pare haotic și este asociat cu a doua lege a termodinamicii (entropia obișnuită), iar al doilea apare din corelații.
Este mai ușor să dezasamblați problema pe exemplul unui grup de 1000 de stele sau galaxii, limitat la un volum specific. Inițial, ele sunt dotate cu viteză zero, dar datorită contactului gravitațional, ele atrag pe celelalte, realizând compresie variabilă și expansiune. Aceasta duce la fluctuații ale entropiei. Procesul va continua până când întregul sistem va ajunge la un echilibru relativ. În secolul al XIX-lea, termenul "echilibru virial" a fost inventat pentru acest lucru. Clusterele galactice și stelarul sferic interacționează cu întregul spațiu, dar aici pot fi considerate sisteme închise care nu disipative (energia totală nu iese în mediul extern, ci este salvată). Adică fluctuațiile entropiei ar trebui considerate ca un proces intern care nu afectează schimbul de energie cu mediul.
Metodologie
Contactul gravitațional dintre corpurile celeste (galaxii sau stele) este descris de legea lui Newton a lumii, publicată acum 330 de ani. Matematic, problema este rezolvată cu ușurință, dar soluția analitică nu funcționează în sisteme cu mii și milioane de corpuri. Aici apare nevoia de modelare numerică complexă.
Aceste metode au creat un astronom din Norvegia Sverre Aarset. Astfel de simulări necesită o putere extraordinară a computerului, deci trebuie să folosiți clustere de procesoare grafice. Acum programele Aarset se confruntă eficient și fiabil cu problema. Oamenii de stiinta au comparat rezultatele cu datele din alte programe cosmologice si au obtinut corespondenta.
