Телескопот Хабл го доловува масивниот галактички кластер Abell 2744. Пред да бидете една од најмалите и млади галаксии пронајдени во вселената
За време на формирањето на галактички кластери и ѕвездени кластери на шалунски тип се изведува процесот на принудна релаксација. По интензивен контакт, кој траеше илјадници и милиони години, почнува период на релативна гравитациона рамнотежа. Новата студија одлучи да ги исправи погрешните претпоставки во процесот.
Факт е дека равенката на Власов имплицира постојана ентропија во системот, односно нема формална ентропија. Ова е еднакво на изјавата дека ситуацијата е симетрична со текот на времето, бидејќи стрелката на времето се определува со зголемување на ентропијата.
Процесот на релаксација отсекогаш бил анализиран со равенката Власов, предложена во 1931 година од Анатолиј Власов, со цел да се опишат кинетичките процеси во плазмата. Ако се случило така, тогаш физичките основи ќе треба да се ревидираат. Научниците се сомневаа дека нешто не се спојува и најде потврда во набљудувањата. Се покажа дека равенката на Власов воопшто не важи за овој случај.
Виријална рамнотежа
Истражувачите користеле моќни пресметковни ресурси, како што се симулирани кластери, за да ја докажат претпоставката. Симулациите покажаа дека ентропијата расте, но постои уште еден заклучок: во периодот на раст на ентропијата на долг рок, на почетокот на процесот на релаксација постои флуктуација.
Се чини дека ова е спротивно на општото познавање на ентропијата, која секогаш треба да се зголемува. Излегува дека со продолжено испитување се зголемува, тоа едноставно не го прави тоа цело време. Поради огромниот обем на гравитациски контакти меѓу објектите, се воспоставуваат корелации и го одредуваат осцилаторниот карактер во почетната фаза.
Може да се претпостави дека ентропијата има два аспекти: еден број се појавува хаотичен и е поврзан со вториот закон за термодинамика (обична ентропија), а вториот се појавува од корелациите.
Полесно е да се расклопи проблемот на пример на кластер од 1000 ѕвезди или галаксии, ограничен на одреден волумен. Првично, тие се опремени со нулта брзина, но поради гравитациониот контакт тие ги привлекуваат другите, вршат променлива компресија и проширување. Ова доведува до флуктуации во ентропијата. Процесот ќе продолжи додека целиот систем не пристигне во релативна рамнотежа. Во 19 век, изразот "вириска рамнотежа" беше измислен за ова. Галактичките кластери и сферичната ѕвездена интеракција со целиот простор, но тука тие може да се сметаат за затворени недисипативни системи (вкупната енергија не излегува во надворешното опкружување, но е зачувана). Тоа значи дека флуктуациите на ентропијата треба да се сметаат како внатрешен процес кој не влијае врз размената на енергија со медиумот.
Методологија
Гравитациониот контакт меѓу небесните тела (галаксии или ѕвезди) е опишан со законот на Њутн на светот, објавен пред 330 години. Математички, проблемот лесно се решава, но аналитичкото решение не работи во системи со илјадници и милиони тела. Тука се јавува потребата за сложено нумеричко моделирање.
Овие методи создадоа астроном од Норвешка Сверре Аарсет. Таквите симулации бараат огромна компјутерска моќ, па мора да користите кластери на графички процесори. Сега Aarset програмите ефикасно и сигурно се справат со проблемот. Научниците ги споредиле резултатите со податоците од другите космолошки програми и добиле кореспонденција.
