衝突銀河は衝突ではなく自発的？
Posted on 6月 1, 2008
銀河というと普通きれいに渦を巻いたものを想像する。でも宇宙にある銀河はそういった美しいシンメトリーを持ったものだけではないらしい。
こういった変形した銀河は、通説で銀河同士の衝突と考えられている。銀河同士の距離はそれ自体の大きさに比べてそれほどあるわけではないので、そういうこともあるんだろう。といっても、誰もその様子をつぶさに見ていたわけではないので、この説は絶対というわけではない。多分衝突なんじゃないか？ぐらいのものだろう。
しかし、この四元数超球空間での銀河シミュレーションでは、リング状になった銀河から自発的に複数のコアに分裂をする。下がその様子。
画像だと立体感がなくなるから臨場感がわかないかもしれないが、何かあるのではないかと感じていただけるだろうか？
詳しくはこのサイトからシミュレータをダウンロードして見てほしい。ただしこのデータを出力するだけで一般的なPCで数時間から半日はかかる。このプログラムは今のところマルチスレッドで動作しないので、マルチコアのCPUが生かされていない。いつか改良しようと思っている。
しかしこのシミュレーター、渦ができるだけでもビックリなのに、さらにそれが分裂するなど、自分でもわけがわかりません。というかそもそも
角運動量保存則が破れている（ように見える？）のはなぜ？
なんでしょう。ちなみに、このシミュレータでは初期条件としてランダムな運動量を与えているだけで、総体として角運動量は、はじめから微量しかないはずなんだ。
ニュートン力学では、重力相互作用の力 F=ma は、お互いの粒子を結ぶ軸線上にのみ働くと説明されているが、四元数超球ではそうはならないらしい。普通、物理の教科書では、「説明のために一次元で考えよう」というのがよく出てきて、「ここから三次元にするのは簡単だから」とかさらりと流したりしているが、それに待ったをかけるとなると、これは大変な事だ。少しずつ考えてみよう。
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Comments
3 Responses to “衝突銀河は衝突ではなく自発的？”
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この銀河シミュレーター、マルチコアのCPUに対応していないと書いたが、渦のコアが複数できるので、ある意味マルチコアに対応しているのかもしれないｗ
はじめまして。角運動量について以下のように考察しました。
http://d.hatena.ne.jp/ita/20080614/p1
コメント有り難う御座います。
ご指摘の通り内部的な保存量というのが何かあるんでしょうか？
２つの座標軸の交換が回転だとすると、４次元の回転軸は面になります。これを幾何的に想像するのは難しいですね。
ただ、このシミュレータでは、単に四次元超球の表面を考えているのではなく、四元数の偏角というか、対数関数を考えています。1つの実数部と３つの虚数部分との関係だけをとっていますから、３次元になっちゃっている。
これを３次元球で言えば、経度と緯度の２次元を平面図にした正距方位図法の地図だということです。
これは、宇宙に不動の原点があるということを言っています。つまり現状このシミュレータは原点があり不完全です。^^;
原点だけじゃなく、回転軸にも偏りがあります。実際の銀河に回転に偏りはないと思うのでこれも問題です。いやもしかしたらあるのか？