Astronomie

Pourquoi la vitesse neutre de l'hydrogène a-t-elle ce comportement caractéristique dans le plan galactique ?

Pourquoi la vitesse neutre de l'hydrogène a-t-elle ce comportement caractéristique dans le plan galactique ?

La carte récemment publiée de la densité et de la vitesse de l'hydrogène neutre galactique est vraiment magnifique. Les travaux ont été relâchés par la collaboration HI4PI (HI = hydrogène neutre, $4pi$ = couverture sphérique complète).

Ma question est assez simple. En regardant l'image près du plan galactique, pourquoi vois-je près du centre une bosse verte à gauche et une bosse bleue à droite, puis près des bords de l'image une bosse bleue beaucoup plus forte à gauche et une bosse verte sur la droite. En d'autres termes, il existe un pic majeur et un pic mineur dans le gaz à vitesse radiale positive, et un pic majeur et un pic mineur dans le gaz à vitesse radiale négative.

Cela a-t-il une explication géométrique simple?

au-dessus de x2 : carte de densité/vitesse d'hydrogène neutre d'ici avec encart indiquant l'échelle de couleurs agrandie.

dessus: pour ceux qui ne peuvent pas distinguer le vert et le bleu dans l'image, cela trace l'intensité moyenne du vert (plein) et du bleu (pointillé) dans la bande équatoriale centrale.

Il y a un bel article sur phys.org avec une vidéo, qui peut également être vue sur YouTube. Il montre l'intensité de HI lorsqu'une réduction de la vitesse radiale est lentement balayée à travers l'ensemble de données.

https://www.youtube.com/watch?v=Q2mgpsTFuV8

Étant donné que l'option YouTube stackexchange n'est pas activée dans stackexchange d'astronomie, voici un GIF de captures d'écran à -30, -20, -10, 0, 10, 20 et 30 km/sec :


La raison est détaillée en profondeur dans ce pdf, qui contient le schéma suivant :

Quelques quantités clés :

  • $R_0$ : Distance de l'observateur au centre de la Voie Lactée
  • $R$ : Distance entre le gaz cible et le centre de la Voie Lactée
  • $V_0$ : Vitesse de l'observateur par rapport à un certain référentiel
  • $V$ : Vitesse du gaz cible par rapport au même référentiel
  • $l$ : Angle entre $R_0$ et $mathbf{SM}$, la distance au gaz

Lors de la mesure de la vitesse radiale, nous recherchons la projection de $V$ sur notre ligne de visée. Certaines géométries donnent la relation $$V_r=V_0left(frac{R_0}{R}-1 ight)sin l$$ pour la vitesse radiale $V_r$, en supposant $Vapprox V_0$ (qui est pas toujours vrai !). Le terme $sin l$, en plus de la rotation asymétrique de la Voie lactée, conduit aux données particulières que vous avez demandées.


Populations et composantes de la Voie lactée

La résolution de M31 a permis à Baade (1944) de discerner deux populations distinctes d'étoiles. Le disque de M31 a donné des diagrammes HR comme ceux des amas ouverts galactiques, tandis que le renflement a donné des diagrammes HR comme ceux des amas globulaires. Ces deux catégories ont été adoptées comme exemples archétypiques des populations I et II, respectivement.

L'idée de populations stellaires, chacune caractérisée par une distribution spatiale, une cinématique et un contenu métallique distincts, s'est avérée être un concept clé dans l'interprétation des observations de notre propre galaxie.

Caractéristiques des populations standard

Des études de plus en plus détaillées de la Voie lactée, ainsi qu'une compréhension croissante de l'évolution « chimique », ont abouti au Symposium du Vatican de 1957, qui a légitimé une version étendue du système de Baade comprenant plusieurs populations intermédiaires. Ces populations étaient considérées comme une séquence continue, en accord avec l'idée que la Voie lactée s'est formée à partir de l'effondrement cohérent d'un nuage de gaz à rotation lente (Eggen et al. 1962). Ainsi la plus ancienne Pop. Les étoiles II ont été prises pour définir un halo presque sphérique à rotation lente, tandis que les populations plus jeunes ont défini des distributions plus plates et à rotation plus rapide, se mélangeant en douceur du sphéroïde au disque.

L'idée de transitions continues entre les populations, bien que d'une simplicité attrayante, a fait l'objet d'une révision considérable à la lumière de nouvelles preuves. En particulier, la prise de conscience que le renflement central est riche en métaux remet en cause la taxonomie unidimensionnelle des populations stellaires traditionnelles. À l'heure actuelle, on pense que la galaxie contient deux ou trois populations lumineuses (par exemple, Wyse 1992). Le disque mince et le halo stellaire correspondent au Pop de Baade. I et II, respectivement. L'existence d'une population de disques épais qui pourrait correspondre aux disques épais observés dans d'autres galaxies à disques fait encore débat.

Disque mince (Population I)

Le disque mince de la Voie lactée a soutenu la formation d'étoiles en cours pendant

10^10 ans. Par conséquent, il contient des étoiles avec un large éventail d'âges, et le disque mince peut être divisé en une série de sous-populations d'âge croissant.

La population de bras spiralés est la plus jeune du disque, elle semble suivre le motif en spirale de la Voie lactée. Cette population est concentrée très près du plan du disque, avec une hauteur d'échelle de

100 pièces. Les objets représentatifs comprennent les nuages ​​H I et moléculaires, les régions H II, les protoétoiles, les étoiles de types O et B, les supergéantes et les céphéides classiques. La métallicité de cette population est un peu plus élevée que celle du Soleil (MB81).

Des tentatives ont été faites pour reconstruire la distribution à grande échelle du H I à partir d'observations à 21 cm. La distribution radiale est moins concentrée au centre que les étoiles du disque, et l'intérieur

3 kpc sont presque exempts d'hydrogène neutre (MB81) donc la Voie Lactée est l'une de ces galaxies avec un trou central dans H I. On se rend maintenant compte que les mouvements non circulaires confondent sérieusement la « tomographie à vitesse galactique ».

La population du disque proprement dite est plus régulièrement distribuée et ne semble pas suivre la structure en spirale. Cette population peut être subdivisée en catégories jeunes, intermédiaires et plus âgées, avec des âges de

10*10^9 ans, respectivement (MB81). La hauteur d'échelle caractéristique de cette population augmente avec l'âge, allant de

700 pc , tandis que la métallicité baisse à peut-être

20 % de la valeur solaire. Les objets représentatifs incluent les étoiles de type A et plus tard, les nébuleuses planétaires et les naines blanches.

Halo stellaire (Population II)

Le halo stellaire de la Voie lactée comprend le système d'amas globulaires, d'étoiles à grande vitesse pauvres en métaux dans le voisinage solaire et d'étoiles naines riches en métaux vues vers le centre galactique. Alors que la formation d'étoiles dans le halo externe a en grande partie cessé il y a plus de 10^10 ans, la situation dans le kpc interne de la galaxie n'est pas si claire.

Les amas globulaires sont les traceurs classiques du halo galactique, leur distribution spatiale a fourni les premiers indices réels de la taille et de la forme réelles de la galaxie. Les amas pauvres en métaux ont une distribution presque sphérique s'étendant à plusieurs fois la distance du Soleil au centre galactique, tandis que les amas riches en métaux sont concentrés vers le centre de la galaxie et peuvent avoir une distribution plus aplatie (Harris 1976).

Les sous-naines pauvres en métal dans le voisinage solaire ont de grandes vitesses par rapport au Soleil et aux autres étoiles du disque. Ces étoiles sont sur des orbites très excentriques autour du centre galactique, la rotation nette de cette population est inférieure à

40 km/sec , alors que leurs mouvements aléatoires sont assez importants. La métallicité de ces étoiles va de

10 % de solaire (MB81). Les variables RR Lyrae sont utiles pour tracer la distribution à grande échelle de cette population car elles peuvent être identifiées par leur variation de lumière caractéristique à travers le halo stellaire.

La forme de la population halo pauvre en métal représente une sorte de casse-tête. Le nombre d'étoiles direct indique que le halo n'est que légèrement aplati, avec un rapport axial c/a >

0,6 le degré d'aplatissement semble diminuer avec la distance du centre de la galaxie. D'autre part, les sous-naines pauvres en métaux voisines ont une distribution de vitesse anisotrope, avec sigma_r/sigma_z =

2 , donc cette population devrait avoir c/a < 0,4 ou moins (Gilmore et al. 1989).

Des sous-naines riches en métaux dans le renflement central de la galaxie sont observées à travers la fenêtre de Baade et d'autres régions de faible absorption. Ces étoiles couvrent une large gamme de métallicité, de

0,1 à > 100 % de l'énergie solaire (Searle & Zinn 1978). Le kpc interne du renflement semble également contenir des étoiles de type A, ce qui implique qu'une certaine formation d'étoiles s'est produite assez récemment (Gilmore et al. 1989).

Le profil de densité du halo stellaire interne a été mesuré à partir du décompte des variables RR Lyrae (Oort & Plaut 1975). Une loi de puissance avec rho(R)

R^-3 correspond assez bien aux observations. Une loi de puissance similaire, avec une pente légèrement plus raide, correspond également au profil de densité du halo externe tel que tracé par les amas globulaires (Harris 1976).

Disque épais (Population intermédiaire II)

L'existence d'une population intermédiaire a été explicitement reconnue au Symposium du Vatican. Les objets représentatifs de cette population incluent les variables Mira avec des périodes de 150 à 200 jours et les variables RR Lyrae avec des métallicités > 10 % du solaire (Gilmore et al. 1989).

Le nombre d'étoiles suggère que cette population intermédiaire est distribuée dans un disque épaissi avec une hauteur d'échelle de

1 à 1,5 kpc . Cette population ne représente que

1% des étoiles à proximité du soleil mais domine la queue à haute altitude de la population de disques minces à z > 1 kpc .

La vraie nature de cette population stellaire n'est pas complètement claire bien qu'elle ait été à l'origine classée comme Pop. II (halo), il est beaucoup plus plat que n'importe quelle population de halo observée au rayon solaire. Les études cinématiques impliquent que le disque épais tourne avec une vitesse de

180 km/s (Gilmore et al. 1989), par rapport à la rotation inférieure à 40 km/s des sous-naines pauvres en métaux. Cela indiquerait que le disque épais est plus étroitement associé à la population de disques minces, qui tourne à

220 km/s. Les mesures de métallicité soutiennent également l'idée que le disque épais est distinct du halo stellaire l'abondance métallique caractéristique des étoiles à disque épais est

25 % de solaire, tandis que le halo stellaire est nettement plus pauvre en métaux dans le voisinage solaire.

Il est moins évident que si le disque épais est distinct du disque mince à bien des égards, il semble représenter une continuation des tendances de métallicité, de dispersion de vitesse et de hauteur d'échelle avec l'âge que nous voyons dans le disque mince. D'un autre côté, la dispersion de la vitesse et la hauteur d'échelle du disque épais sont significativement supérieures à celles de la sous-population de disques minces la plus ancienne, suggérant qu'une certaine discontinuité pourrait se produire entre ces groupes.


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Forum des éclairs (v2.0)

1/20 000 d'entre eux par dérive, vous pouvez imaginer combien d'autres vous pourriez intercepter par ce mouvement. Ce ne sont pas seulement des électrons qui dérivent vers le soleil, mais le soleil "dérive" (à la vitesse de marche), dans ces électrons qui dérivent.

Re: Le Soleil Anode Vs Le Modèle Plasmoïde

Message non lu par Paladin persan » dim 10 mars 2013 10:41

Il s'agit certainement d'un domaine difficile et controversé à traiter.

Le tore plasma ne peut être observé que dans un certain spectre d'ultra-violets. La question clé est la suivante : le tore de plasma est-il toujours équatorial et fait-il réellement partie de la plus grande nappe de courant héliosphérique ?

Les preuves jusqu'à présent semblent montrer que pendant le maximum solaire, il y a un rôle important pour la nappe de courant héliosphérique qui semble se concentrer davantage vers les régions polaires. Aux minima solaires, la nappe de courant est plus orientée vers l'équatoriale. Le tore de plasma semble également plus apparent dans l'équateur aux minima solaires. La force du champ magnétique solaire est également un peu plus faible pendant les minima solaires.

Quelques résumés de quelques articles: -

Source : « The structure of the heliospheric current sheet : 1978-1982 », J. Todd Hoeksema et al, 2012 - Journal of Geophysical Research : Space Physics.


Ce qui suit est tiré d'une biographie de Kristian Birkeland :

Source : "Les aurores boréales", Alfred a Knopf, NY, 2001.

Je suggère que l'image centrale est démonstrative d'un champ électromagnétique plus faible et donc plus proche de l'équivalent d'un minimum solaire. L'image à l'extrême gauche montre des taches solaires plus densément concentrées dans l'équateur et avec des cercles notables de points lumineux aux deux pôles. Ainsi, cela pourrait représenter des maxima solaires (avec un champ magnétique plus fort appliqué à la terella). En effet, au maximum, l'électroaimant reçoit plus de courant et il est donc moins probable qu'il y ait des trous "à double couche" plus près des pôles où le courant et le champ sont les plus forts. Ainsi, le touffetage se concentre plus fortement en une bande de plus en plus fine à l'écart des deux pôles.

Maintenant, qu'est-ce qui pourrait se cacher derrière le cycle solaire ?

- Wal Thornhill, Le cycle solaire, le point de basculement imminent de la science, 19 novembre 2012

Le fait est que la "terella" de Birkeland a montré la dynamique du cycle solaire (en termes de modification de la distribution du courant annulaire) qui a été déclenchée lorsqu'il a modifié la force du champ magnétique de la terella, et non la force du courant qui entrait dans la cathode.

Ma suggestion est que plutôt qu'un courant anodique (entrant dans le soleil au pôle) de la galaxie jouant le rôle principal dans le cycle solaire et le vent - peut-être pourrait-il y avoir un rôle pour la nappe de courant héliosphérique ? Fondamentalement, la Terella de Birkeland était magnétisée par un électro-aimant interne et un courant cathodique lui était appliqué. Peut-être devrions-nous envisager une dynamique similaire, mais peut-être plus complexe, pour notre Soleil au centre d'un "pincement" de Birkeland en mode sombre. Dans son discours à EU 2013, Bob Johnson fait référence à certains travaux de Hannes Alfven concernant la nappe de courant héliosphérique - et suggère qu'elle pourrait en fait conduire la dynamique de la couronne et du cycle solaire lui-même via une direction d'écoulement alternée dans le cycle. Fondamentalement, le courant de Birkeland pincé en z par lequel le soleil est influencé peut se répandre dans l'héliogaine et vers le soleil aux maxima solaires et ainsi créer un champ magnétique solaire plus fort et plus complexe avec un vent solaire plus lent (c'est-à-dire la pente de tension peut finir par être modifiée et avec moins de gradient de tension au-dessus de la photosphère). A l'autre extrémité du cycle solaire, le courant héliosphérique va vers l'extérieur de l'équateur du soleil (après être entré dans la nappe de courant équatoriale indiquée par les trous coronaux des pôles) vers l'héliogaine et ainsi le champ magnétique devient globalement plus faible (en particulier au niveau de la pôles) et les régions polaires ont un gradient de tension plus important avec le plasma environnant.

Ainsi, la formation de taches solaires se produit aux maxima solaires via l'afflux de la nappe de courant héliosphérique, ce qui crée une région de plasma de tension plus élevée au-dessus du Soleil - en particulier aux pôles. Cela réduit la raideur du gradient de tension et donc les taches solaires (trous à double couche ?) vont se former plus loin des pôles. Les taches solaires sont plus nombreuses au Soleil pendant les maxima solaires car le champ magnétique général du Soleil est plus fort en raison de cette entrée de courant supplémentaire. Les courants induits plus forts dans la photosphère plus éloignée des pôles vont affecter la dynamique des différentes double-couches et les réponses aux nouvelles tensions.

Naturellement, c'est probablement beaucoup plus complexe que cela, bien sûr.

Re: Le Soleil Anode Vs Le Modèle Plasmoïde

Message non lu par céleste » dim 10 mars 2013 12:59 pm

Re: Le Soleil Anode Vs Le Modèle Plasmoïde

Message non lu par Paladin persan » mar. 12 mars 2013 8:09 am

C'est une spéculation intéressante. Peut-être que les maxima solaires proviennent d'un "pincement" électromagnétique accru qui se produit le long des zones d'intersection de deux courants en mode sombre en spirale qui induit une plus grande quantité de courant dans l'héliosphère. Il y a bien sûr beaucoup de choses sur lesquelles on peut spéculer.

Jusqu'à présent, je pense que les preuves du Soleil d'Anode sont toujours convaincantes, mais il y a certaines questions qui nécessitent juste quelques éclaircissements.

Re: Le Soleil Anode Vs Le Modèle Plasmoïde

Message non lu par CharlesChandler » jeu. 14 mars 2013 17:08

Les pincements Z dans le plasma nécessitent des vitesses de particules relativistes. Ensuite, vous pourriez obtenir la fusion nucléaire. Mais vous n'obtiendrez pas de matière condensée, comme des étoiles, des planètes, etc., ou dans un laboratoire de fusion focalisée, des sphérules ou quelque chose comme ça.

De plus, la fusion de mise au point utilise une impulsion pour générer un plasmoïde, comme vous le remarquez. De toute évidence, il n'y a pas d'impulsion aussi gargantuesque dans la formation d'étoiles. Mais alors vous dites que dans la formation d'étoiles, c'est un courant à l'état stationnaire, et que cela produit les mêmes effets que la fusion de foyers pulsés. Mais ce n'est pas correct. Si c'était le cas, pourquoi Lerner et al. s'embêter avec les impulsions?

Donnez un poisson à un homme et vous le nourrissez pendant une journée. Apprenez à un homme à pêcher et il passera le reste de la journée assis dans un petit bateau, à boire de la bière et à raconter des blagues cochonnes.

Re: Le Soleil Anode Vs Le Modèle Plasmoïde

Message non lu par en amont » sam. 16 mars 2013 20:49

Les pincements Z dans le plasma nécessitent des vitesses de particules relativistes. Ensuite, vous pourriez obtenir la fusion nucléaire. Mais vous n'obtiendrez pas de matière condensée, comme des étoiles, des planètes, etc., ou dans un laboratoire de fusion focalisée, des sphérules ou quelque chose comme ça.

De plus, la fusion de mise au point utilise une impulsion pour générer un plasmoïde, comme vous le remarquez. De toute évidence, il n'y a pas d'impulsion aussi gargantuesque dans la formation d'étoiles. Mais alors vous dites que dans la formation d'étoiles, c'est un courant à l'état stationnaire, et que cela produit les mêmes effets que la fusion de foyers pulsés. Mais ce n'est pas correct. Si c'était le cas, pourquoi Lerner et al. s'embêter avec les légumineuses ?

Re: Le Soleil Anode Vs Le Modèle Plasmoïde

Message non lu par Paladin persan » dim 17 mars 2013 17:03

Les pincements Z dans le plasma nécessitent des vitesses de particules relativistes. Ensuite, vous pourriez obtenir la fusion nucléaire. Mais vous n'obtiendrez pas de matière condensée, comme des étoiles, des planètes, etc., ou dans un laboratoire de fusion focalisée, des sphérules ou quelque chose comme ça.

De plus, la fusion de mise au point utilise une impulsion pour générer un plasmoïde, comme vous le remarquez. De toute évidence, il n'y a pas d'impulsion aussi gargantuesque dans la formation d'étoiles. Mais alors vous dites que dans la formation d'étoiles, c'est un courant à l'état stationnaire, et que cela produit les mêmes effets que la fusion de foyers pulsés. Mais ce n'est pas correct. Si c'était le cas, pourquoi Lerner et al. s'embêter avec les légumineuses ?

N'y a-t-il pas de vitesses d'électrons relativistes ou quasi-relativistes dans ces régions de haute énergie ? Comment savez-vous?

Le cas échéant. pourquoi avons-nous mesuré le rayonnement synchrotron au cœur des quasars ?
http://www.astro.keele.ac.uk/workx/quasars/quasars.html

Ne me donnez pas une explication "c'est un trou noir ou la gravité". Le rayonnement synchrotron (http://ned.ipac.caltech.edu/level5/Cond. on4_1.html), comme vous le savez, est une perte d'énergie due au mouvement relativiste des électrons autour d'un chemin de champ en spirale. Les émissions de rayonnement sont à large spectre. Les mêmes émissions peuvent être trouvées dans les jets galactiques. Y a-t-il un plasmoïde ou un trou noir au centre ?

Maintenant, votre problème est d'essayer de comparer le plasmoïde Focus Fusion d'Eric Lerner avec celui de ceux de l'espace. Dans un article précédent, j'ai fait valoir que les plasmoïdes générés par les courants pincés dans l'espace n'avaient pas besoin d'être aussi denses que le DPF de Lerner. Cependant, le principe de formation est le même. Winston Bostick a essentiellement fabriqué deux canons à plasma se faisant face et généré des plasmoïdes à grande vitesse qui ont pincé et formé des structures galactiques.

Votre argument de "condensation de matière" revient également à supposer que la foudre ne peut pas créer de verre à partir de sable. Ça peut. Mais c'est probablement un argument de diversion. Marklund Convection est le mécanisme proposé pour trier la matière dans l'interprétation européenne des choses. Alors pourquoi ne pas trier les particules fondues et les poussières (qui se trouvent sur le trajet de la décharge) en gaz ionisé chaud chimiquement riche qui se refroidit ensuite ?

Lorsque plusieurs éléments chimiques différents sont contenus dans une telle région de compression, ils ne se mélangent pas de manière homogène. Au contraire, ils ont tendance à se répartir radialement selon
à leurs potentiels d'ionisation. Cet effet a été étudié par G.T. Marklund[5] et est maintenant appelé convection Marklund. En discutant de la convection de Marklund, Peratt[6] dit également,

« Les éléments les plus abondants du plasma cosmique peuvent être divisés en groupes de potentiels d'ionisation à peu près égaux comme suit : He (24eV) H, O, N (13eV) C, S (11eV) et Fe, Si, Mg (8eV)…. On peut s'attendre à ce que ces éléments forment des cylindres creux dont les rayons augmentent avec le potentiel d'ionisation. L'hélium constituera la couche externe la plus largement distribuée, l'hydrogène, l'oxygène et l'azote devraient former les couches intermédiaires, tandis que le fer, le silicium et le magnésium constitueront les couches internes. On peut s'attendre à un intercalage entre les couches et, pour le cas des galaxies, le rapport métal/hydrogène devrait être maximum près du centre et diminuer vers l'extérieur…. Mirabel et Morras[7] (1984) ont détecté l'afflux d'hydrogène neutre vers notre propre galaxie.

Chaque fois que les charges sont accélérées (comme c'est le cas dans le cas d'un courant de Birkeland), un rayonnement électromagnétique "synchrotron" à différentes fréquences se produit - généralement des micro-ondes aux rayons X durs. Ainsi, un courant de Birkeland effectue un effet de balayage, rassemblant et concentrant tous les éléments (neutres ou ionisés) à proximité desquels il passe. Le résultat est analogue à une ligne de transmission par câble coaxial cosmique.


Les plasmoïdes peuvent être produits en laboratoire sous des quantités beaucoup plus faibles de courant électrique - comme dans les expériences de décharge de plaquettes de silicium qui ont créé un "éclair en boule". Vous pouvez les trouver sur Youtube.

Je suis sûr que vous connaissez le travail de Perratt et ses simulations ? Et bien sûr, la présentation d'Eric Lerner sur Google Tech Talks ?

Bien sûr, vous pouvez soulever des objections potentielles concernant la nébuleuse bipolaire et les pincements galactiques comme étant essentiellement des événements explosifs au ralenti. Mais jusqu'à présent, cela semble la théorie la plus adéquate.

Re: Le Soleil Anode Vs Le Modèle Plasmoïde

Message non lu par CharlesChandler » dim 17 mars 2013 21:58

Comment vont-ils se rafraîchir ?

L'article de Scott peut se résumer à un grand milieu non distribué. Les pincements en Z peuvent compresser la matière ionisée, et plus elle est ionisée, plus elle est compressée. Mais la matière ionisée et condensé matière s'excluent mutuellement. Pour utiliser une analogie, je pourrais dire que j'avais développé une nouvelle technique de fabrication de la matière condensée. Comment vais-je faire ? Avec haute pression. Ça sonne assez bien. Comment générer la pression ? Avec chaleur à l'intérieur d'une enceinte scellée. Je vais donc pomper un tas de gaz prêt à se condenser dans un récipient, bien visser le couvercle, puis allumer le bec Bunsen. Lorsque la température augmente, la pression augmente également. Mais au lieu de créer un liquide à partir d'un gaz, je crée en fait un plasma à partir d'un gaz. Si je laisse la chose refroidir, elle se condensera. Sûr. Mais pas à cause de la "pression". Il se condensera à cause du manque de chaleur. De même, vous pouvez augmenter la pression sur un plasma, s'il est chargé, et si vous appliquez un champ magnétique puissant. Mais cela ne force pas la condensation - cela l'empêche. Pour activer la condensation, vous devez supprimer ce que vous faisiez qui l'empêchait (c'est-à-dire la chaleur et/ou l'ionisation). Dans tous les cas, ce ne peut pas être la "pression" (hydrostatique ou magnétique) qui provoque la condensation. Seule la matière chargée neutre, avec un complément complet d'électrons pour équilibrer les charges des noyaux, et pour former les liaisons covalentes, et en l'absence d'énergie thermique plus puissante que la liaison covalente, peut se produire une condensation.

En bref, les modèles fantaisistes de décharges de plasma ne parlent pas de la formation d'étoiles ou de galaxies, car les conditions sont mutuellement exclusives.

Remarquez, je suis pleinement convaincu que l'Univers est électrique. Je "pense" que je suis en train de le prouver, et avec des méthodes rigoureuses. Mon modèle solaire continue de passer tous les tests. Je ne comprends pas comment les partisans de l'UE se sont tellement enracinés qu'ils ne veulent pas entendre de nouvelles interprétations électriques des données qui sont beaucoup plus précises. Mais tel semble être le cas. Ironiquement, c'est précisément le genre d'accusation que nous adressons au grand public - ils ont une histoire et ils s'y tiennent, et peu importe combien de preuves du contraire nous leur montrons - ils continuent de refuser d'examiner toute nouvelle idée. Eh bien, cherchons-nous une représentation plus précise de l'Univers, ou essayons-nous simplement de prouver que nous pouvons être tout aussi têtus et dogmatiques que le grand public ? Je commence à croire que certains des plus fervents défenseurs de l'UE ne croient vraiment pas que l'Univers soit électrique du tout. S'ils le faisaient, ils n'auraient pas peur de le voir prouvé. Au contraire, ils veulent juste croire quelque chose qui est "là-bas", et pour eux, cela enlèvera l'éclat si cela devient réel. Dommage pour eux, car l'Univers EST en fait électrique, et tout cela est en train de devenir très réel. Nous allons donc perdre les passionnés de science-fiction. dommage.

Donnez un poisson à un homme et vous le nourrissez pendant une journée. Apprenez à un homme à pêcher et il passera le reste de la journée assis dans un petit bateau, à boire de la bière et à raconter des blagues cochonnes.

Re: Le Soleil Anode Vs Le Modèle Plasmoïde

Message non lu par Paladin persan » lun. 18 mars 2013 05:11

". il convient de discuter séparément les propriétés des gaz faiblement ionisés, où les collisions des particules chargées avec les molécules de gaz neutres sont les plus importantes, et celles des gaz fortement ionisés, où les collisions entre particules chargées jouent un rôle dominant. Il doit ensuite être observé qu'en raison de la grande section efficace pour les collisions entre particules chargées, de telles collisions peuvent être dominantes même à un degré d'ionisation relativement faible. Ainsi, en ce qui concerne les processus de collision, les plasmas avec des degrés d'ionisation supérieurs à 1 % doivent être considérés comme hautement ionisés. » -

Hannes Alfvén et Carl-Gunne Falthämmar dans Cosmical Electrodynamics (2e éd., 1963).

Toutes les particules neutres, même dans une région de section transversale de plasma ionisé à 1,2 %, seront influencées par les forces électromagnétiques, bien qu'indirectement. Ils sont ainsi submergés par les forces électriques et magnétiques à l'œuvre.

« Le degré d'ionisation dans l'espace interplanétaire et dans d'autres plasmas cosmiques peut varier sur une large plage, allant d'une ionisation complète à des degrés d'ionisation d'une fraction de pour cent seulement. Même le plasma faiblement ionisé réagit fortement aux champs électromagnétiques puisque le rapport de l'électromagnétisme force gravitationnelle est de 39 ordres de grandeur. Par exemple, bien que le plasma solaire photosphère ait un degré d'ionisation aussi bas que 10^-4, la majeure partie des composants condensables est encore largement ionisée. L'hydrogène "neutre" ( HI) autour des galaxies sont également des plasmas, bien que le degré d'ionisation ne soit que de 10^-4."

- Physique de l'Univers Plasma (1981).

Maintenant, votre affirmation selon laquelle la convection de Marklund ne compresse que la matière ionisée et que "la matière ionisée et la matière condensée s'excluent mutuellement" est quelque peu erronée. Perratt dit : -

"Lorsqu'un plasma n'est que partiellement ionisé, les forces électromagnétiques n'agissent sur les composants non ionisés qu'indirectement à travers la viscosité entre les constituants ionisés et non ionisés. [..] Ce mécanisme fournit un processus de convection très efficace pour l'accumulation de matière du plasma".

Ainsi, même les éléments neutres (bien que nous devrions vraiment les appeler composants de plasma quasi-neutres) au sein du nuage de plasma sont dominés par les processus plasma.

Et bien sûr, une ionisation supplémentaire peut avoir lieu : -

" Si à la fois un plasma et un gaz neutre sont si minces que l'échange de moment de collision est négligeable, on s'attendrait à ce qu'ils se déplacent l'un à travers l'autre sans interaction appréciable. hypothèse que si la vitesse relative dépasse une certaine valeur critique, une interaction forte et une ionisation rapide du gaz neutre se produiraient.[..] Néanmoins, l'hypothèse a été confirmée plus tard dans une expérience de laboratoire [Fahleson 1961] . remained a mystery, but experiments have now clarified the phenomenon at least in general terms. What is inνοlνed is an instability that transfers energy from ions to electrons, so that theγ become capable of ionizing"

Now, Marklund wrote that the matter in a Birkeland Current is sorted according to their ionization potential. The elements with the LOWEST ionization potential are brought closest to the axis of the current column. The convectional process via the viscosity layer between ionized and non-ionized matter referred to by Perratt et al, was expanded on in Marklund's paper. The elements brought to the axis are usually the heaviest elements. The intense heat and magnetic pressure in pinches is more than enough to create solid accretion of matter in dusty clouds, particularly when the discharge quenches. Experiments by plasma physicist C.J. Ransom, for example - found that "martian blueberries" can be formed in the lab when certain electrical discharges strike layers of hematite and compress them into balls. Plasmoids seem to form in interstellar clouds in the densest parts of plasma filaments surrounded by dust, and this filamentary form of star formation does seem to be the important method (as the mainstream keeps finding, albeit erroneously attributing to "sonic booms"). Once the discharge quenches the plasmoid may scatter or become cometary and perhaps start fissioning or ejecting matter which enters into a region of lower current-density. This can possibly account for binary and triple star systems as well. The ejection of plasmoids from a cosmic electric discharge was also alluded to by Halton Arp when he found out that Active Galactic Nuclei (AGN's) had a strong relationship (in terms of energy and brightness contours) to that of Quasars - as well as apparent visual connections that back up the statistical relationship. Active Galactic Nuclei may well be particularly electrically-stressed plasmoids. Now - the implications of this is that bright QSO's (quasar stellar objects) forming as a result of plasma fissioning should not preclude the likelihood of star-formation or even planetary formation via similar electrical processes.

Indeed, Arp suggested that quasars eventually form into galaxies - with star-formation also potentially occuring. This fits in with Perrat's galactic simulations via the interaction of Birkeland Currents.

Now, back to the predictions of Marklund and Perratt and Alfven's "critical ionization velocity" regarding the sorting of matter in field-aligned currents:-

"Observations of neutral hydrogen (HI) emission profiles produced by gas in the local interstellar
medium are found to be characterized by four linewidth regimes. Dominant and pervasive features
have widths on average of 5.2, 13, and 31 km/s and a very broad component approximately 50 km/s
wide. A striking coincidence exists between these linewidths and the magnitudes of the critical
ionization velocities of the most abundant atomic species in interstellar space: 6 km/s for sodium
and calcium, 13 km/s for carbon, oxygen and nitrogen, 34 km/s for helium, and 51 km/s for
hydrogen. The data relate to observations near neutral hydrogen structures that are filamentary."
http://www.plasmauniverse.info/download . .TPS00.pdf

Why is this significant? If the CIV is found with such a width-profile in galaxies then we aren't merely talking about mainly gravito-centric processes orbiting the center of galaxies.

Regarding star-formation, we have this 2011 presentation by the European Space Agency. I am sure Alfven' and EU proponents in general, would find a lot of problems with the appeals to Magnetohydrodynamic processes and gravity-dependent fluid-dynamic processes that are used: -

Instead, voltage differences in a plasma and double-layers are likely to be dominant. Astrophysicists with their MHD and gravito-accretion models ignored Alfven's appeals to consider double-layers as a unique stellar object back in the 80's. While Alfven did push for a certain gravito-influenced star formation model earlier, in his latter days he became less certain and was more open to EM forces as being dominant.

"There is a general belief that stars are forming by gravitational collapse in spite of vigorous efforts no one has yet found any observational indication of confirmation. Thus the 'generally accepted' theory of stellar formation may be one of a hundred unsupported dogmas which constitute a large part of present-day astrophysics." - Hannes Alfvén

Of course, gravitation could have a role in these plasma filamentary clouds where star formation is being observed - but this is via the process of "gravito-electrodynamics" that applies to plasmas and which EU proponents recognise:-
http://www.plasma-universe.com/Gravito-electrodynamics

Not the traditional view of stellar accretion and the language of fluid-dynamics and "neutral" gases. And you know the funny thing that Anthony Perratt pointed out a few years back? He said that the astrophysicists who were developing "accretion-disc models" were constantly failing to get results without using the same electrodynamic plasma functions and models that Perratt had used at Los Alamos Labs. And of course now - we see astronomers becoming "surprised" when we see star formation confined to consistent-width plasma filaments with the strongest star formation at intersectional regions. Precisely the prediction of EU, which shows that the densest proximity of current sheaths creates a focus of energy via the pinch-mechanism. The radio-wave emitting filaments of "dark matter" also seem to form galaxies at the densest intersectional regions of filaments. Coïncidence? No. This has also been predicted. Of course, the Bennett Pinch is ignored by mainstreamers. Too bad!


Marcelo Gleiser

Gleiser, M. and Stamatopoulos, N.,Information Content of Spontaneous Symmetry Breaking, Phys. Rev. D 86, 045004 (2012) [arXiv:1205.3061]

Gleiser, M., Graham N., and Stamatopoulos N.,Generation of Coherent Structures After Cosmic Inflation, Phys. Rev. D 83, 096010 (2011). [arXiv:1103.1911]

From Cosmos to Intelligent Life: The Four Ages of Astrobiology, Int. J. Astrobiology , 11, 345-350 (2012) [arXiv: 1202.5042].

Drake Equation for the Multiverse: From the String Landscape to Complex Life, Int. J. Mod. Phys. D 19, 1299 (2010). [arXiv:1002.1651]

The Dancing Universe: From Creation Myths to the Big Bang (Dutton, 1997 second edition UPNE, 2005).

The Prophet and the Astronomer: A Scientific Journey to the End of Time (W W Norton, 2002).

A Tear at the Edge of Creation: A radical new vision for life in an imperfect universe (Free Press, 2010) .

The Island of Knowledge: The Limits of Science and the Search for Meaning (Basic Books, 2014)

Information-Entropic Stability Bound for Compact Objects: Application to Q-Balls and the Chandrasekhar Limit of Polytropes, with D. Sowinski, Phys. Lett. B 727, 272-275 (2013) [arXiv:1307.0530]

Information Dynamics at a Phase Transition, with Damian Sowinski, J. Stat. Phys. 167, 1221-1232 (2017) DOI 10.1007/s10955-017-1762-6 [arXiv:1606.09641].

Gravitational Radiation Background from Boson Star Binaries, with Djuna Croon, Sonali Mohapatra, and Chen Sun, Physics Letters B 783 158-162) (2018),

DOI: 10.1016/j.physletb.2018.03.055 [arXiv:1802.08259]

Configurational Information Approach to Instantons and False Vacuum Decay in D-dimensional Spacetime, with Damian Sowinski, Physi- cal Review D 98 056026 (2018) DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.98.056026, [arXiv:1807:07588]

Configurational Entropic Study of the Enhanced Longevity in Resonant Oscillon, with Max Krackow, Physics Letters B 805 (2020) 135450, [arXiv:2003.10899][hep-th].


Questions de réflexion

8: Suppose the Milky Way was a band of light extending only halfway around the sky (that is, in a semicircle). What, then, would you conclude about the Sun’s location in the Galaxy? Give your reasoning.

9: Suppose somebody proposed that rather than invoking dark matter to explain the increased orbital velocities of stars beyond the Sun’s orbit, the problem could be solved by assuming that the Milky Way’s central black hole was much more massive. Does simply increasing the assumed mass of the Milky Way’s central supermassive black hole correctly resolve the issue of unexpectedly high orbital velocities in the Galaxy? Pourquoi ou pourquoi pas?

10: The globular clusters revolve around the Galaxy in highly elliptical orbits. Where would you expect the clusters to spend most of their time? (Think of Kepler’s laws.) At any given time, would you expect most globular clusters to be moving at high or low speeds with respect to the centre of the Galaxy? Pourquoi?

11: Shapley used the positions of globular clusters to determine the location of the galactic centre. Could he have used open clusters? Pourquoi ou pourquoi pas?

12: Consider the following five kinds of objects: open cluster, giant molecular cloud, globular cluster, group of O and B stars, and planetary nebulae.

  1. Which occur only in spiral arms?
  2. Which occur only in the parts of the Galaxy other than the spiral arms?
  3. Which are thought to be very young?
  4. Which are thought to be very old?
  5. Which have the hottest stars?

13: The dwarf galaxy in Sagittarius is the one closest to the Milky Way, yet it was discovered only in 1994. Can you think of a reason it was not discovered earlier? (Hint: Think about what else is in its constellation.)

14: Suppose three stars lie in the disk of the Galaxy at distances of 20,000 light-years, 25,000 light-years, and 30,000 light-years from the galactic centre, and suppose that right now all three are lined up in such a way that it is possible to draw a straight line through them and on to the centre of the Galaxy. How will the relative positions of these three stars change with time? Assume that their orbits are all circular and lie in the plane of the disk.

15: Why does star formation occur primarily in the disk of the Galaxy?

16: Where in the Galaxy would you expect to find Type II supernovae, which are the explosions of massive stars that go through their lives very quickly? Where would you expect to find Type I supernovae, which involve the explosions of white dwarfs?

17: Suppose that stars evolved without losing mass—that once matter was incorporated into a star, it remained there forever. How would the appearance of the Galaxy be different from what it is now? Would there be population I and population II stars? What other differences would there be?


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The Fat One – a test of structure formation with the most massive cluster of galaxies

A common objection to MOND is that it does not entirely reconcile the mass discrepancy in clusters of galaxies. This can be seen as an offset in the acceleration scale between individual galaxies and clusters. This is widely seen as definitive proof of dark matter, but this is just defaulting to our confirmation bias without checking if it is really any better: just because MOND does something wrong doesn’t automatically mean that LCDM does it right.

The characteristic acceleration (in units of Milgrom’s constant a0) of extragalactic objects as a function of their baryonic mass, ranging from tiny dwarf galaxies to giant clusters of galaxies. Clusters are offset from individual galaxies, implying a residual missing mass problem for MOND. From Famaey & McGaugh (2012).

I do see clusters as a problem for MOND, and there are some aspects of clusters that make good sense in LCDM. Unlike galaxies, cluster mass profiles are generally consistent with the predicted NFW halos (modulo their own core problem). That’s not a contradiction to MOND, which should do the same thing as Newton in the Newtonian regime. But rich clusters also have baryon fractions close to that expected from cosmology. From that perspective, it looks pretty reasonable. This success does not extend to lower mass clusters in the plot above, the low mass green triangles should be higher than the higher mass gray triangles in order for all clusters to have the cosmic baryon fraction. They should not parallel the prediction of MOND. Within individual clusters, baryons are not as well mixed with dark matter as expected: they tend to have too much unseen mass at small radius, which is basically the same problem encountered by MOND.

There are other tests, one of which is the growth of clusters. Structure is predicted to form hierarchically in LCDM: small objects form first, and pile on to make bigger ones, with the largest clusters being the last to form. So there is a test in how massive a cluster can get as a function of redshift. This is something for which LCDM makes a clear prediction. In MOND, my expectation is that structure forms faster so that massive objects are in place at higher redshift than expected in LCDM. This post is mostly about clusters in LCDM, so henceforth all masses will be conventional masses, including the putative dark matter.

Like so many things, there is a long history to this. For example, in the late 󈨞s, Megan Donahue reported a high temperature of

12 keV for the intracluster gas in the cluster MS1054-0321. This meant that it was massive for its redshift: 7.4 x 10 14 h -1 M (dark matter and all) at z = 0.829, when the universe was only about half its current age. (Little h is the Hubble constant in units of 100 km/s/Mpc. Since we’re now pretty sure h < 1, the true mass is higher, more like 10 15 M.) That’s a lot of solar masses to assemble in the available time. In 1997, this was another nail in the coffin of SCDM, which was already a zombie theory by then. But the loss of Ωm = 1 was still raw for some people, I guess, because she got a lot of grief for it. Can’t be true! Clusters don’t get that big that early! At least they shouldn’t. In SCDM.

Structure formation in SCDM was elegant in that in continues perpetually: as the universe expands, bigger and bigger structures continue to form statistically, later epochs look like scaled-up versions of earlier epochs. In LCDM, this symmetry is broken by the decline in density as the universe expands. Consequently, structure forms earlier in LCDM: the action has to happen when there is still some density to work with, and the accelerated expansion provides some extra time (what’s a few billion years among cosmologists?) for mass to get together. Consequently, MS1054-0321 is not problematic in LCDM.

The attitude persisted, however. In the mid-󈧄s, Jim Schombert and I started using the wide field near-IR camera NEWFIRM to study high redshift clusters. Jim had a clever way of identifying them, which turned out not to be particularly hard, e.g., MS 1426.9+1052 at z = 1.83. This is about 10 Gyr ago, and made the theorists squirm. That didn’t leave enough time for a cluster to form. On multiple occasions I had the following conversation with different theorists:

me: Hey, look at this clusters at z = 1.8.

theorist: That isn’t a cluster.

me: Sure it is. There’s the central galaxy, which contains a bright radio source (QSO). You can see lots of other galaxies around it. That’s what a cluster looks like.

theorist: Must be a chance projection.

me: There are spectra for many of the surrounding galaxies they’re all at the same redshift.

theorist: …

me: So… a cluster at z = 1.8. Pretty cool, huh?

theorist: That isn’t a cluster.

This work became part of Jay Frank’s thesis. He found evidence for more structure at even higher redshift. A lot of this apparent clustering probably is not real… the statistics get worse as you push farther out: fewer galaxies, worse data. But there were still a surprising number of objects in apparent association up to and beyond z > 5. That’s pretty much all of time, leaving a mere Gyr to go from the completely homogeneous universe that we see in the CMB at z = 1090 to the first stars around z

20 to the first galaxies to big galaxies to protoclusters – or whatever we want to call these associations of many galaxies in the same place on the sky at the same redshift.

Jay did a lot of work to estimate the rate of false positives. Long story short, we expect about 1/3 of the protoclusters he identified to be real structures. That’s both bad and good – lots of chaff, but some wheat too. One thing Jay did was to analyze the Millennium simulation in the same way as the data. This allows us to quantify what we would see if the universe looked like an LCDM simulation.

The plot below shows the characteristic brightness of galaxies at various redshifts. For the pros, this is the knee in the Schechter function fit to the luminosity distribution of galaxies in redshift bins. We saw the same thing in protoclusters and in the field: galaxies were brighter than anticipated in the simulation. Between redshifts 3 < z < 4, the characteristic magnitude is expected to be 23. That’s pretty faint. In the data, it’s more like 21. That’s also faint, but about a factor of 6 brighter than they should be. That’s a lot of stars that have formed before they’re supposed to, in galaxies that are bigger than they should yet be, with some of them already clustering together ahead of their time.

The characteristic magnitude of galaxies in the Spitzer 4.5 micron band as a function of redshift in the Millennium simulation (black squares) and in reality (circles). This is a classic backwards astronomical plot in which larger magnitudes are fainter sources. At high redshift, simulations predict that galaxies should not yet have grown to become as bright as they are observed to be. From Franck (2017).

This has been the observer’s experience. Donahue wasn’t the first, and Franck won’t be the last. Every time we look, we see more structure in place sooner than had been expected before it was seen. I don’t hear people complaining about our clusters at z = 1.8 anymore those have been seen enough to become normalized. Perhaps they have even been explained satisfactorily. But they sure weren’t expected, much less predicted.

So, just how big can a cluster get? Mortonson et al. (2011) set out to answer this question. The graph below shows the upper limit they predict for the most massive cluster in the universe as a function of redshift. This declines as redshift increases because we’re looking back in time high redshift clusters haven’t had time time to assemble more mass than the upper most line. They project this into what would be discovered in an all-sky survey, and more realistic surveys of finite size. Basically nothing should exist above these lines.

The predicted maximum mass of galaxy clusters as a function of redshift from Mortonson et al. (2011). Each line is the predicted upper limit for the corresponding amount of sky surveyed. The green line illustrates the area of the sky in which El Gordo was discovered. The points show independent mass estimates for El Gordo from Menanteau et al. (2012) and Jee et al. (2014). These are significantly above the predicted upper limit.

Their prediction was almost immediately put to the test by the discovery of El Gordo, a big fat cluster at z = 0.87 reported by Menanteau et al. (2012), who published the X-ray image above. It is currently the record holder for the most massive known object that is thought to be gravitationally bound, weighing in at 2 or 3 x 10 15 M, depending on who you ask. That’s about a thousand Milky Ways, plus a few hundred Andromedas. Give or take.

El Gordo straddles the uppermost line in the graph above. A naive reading of the first mass estimate suggests that it’s roughly a 50/50 proposition whether the entire observable universe should contain exactly one El Gordo. However, El Gordo was discovered in something less than a full sky survey. The appropriate comparison is to the green line, which El Gordo clearly exceeds – by about 3 sigma. This is the case for both of the illustrated mass estimates as the high mass point has a larger error bar. They both exceed the green line by a hair less than 3 sigma. Formally, this means that the chance of finding El Gordo in our universe is only a few percent.

A few percent is not good. Neither is it terrible – I’ve often commented here on how the uncertainties are larger than they seem. This is especially true of the tails of the distribution. So maybe a few percent is pessimistic sometimes that’s how the dice roll. On the other hand, the odds aren’t better than 10%: El Gordo is not likely to exist however we slice the uncertainties. Whether we should be worried about it is just a matter of comment surprising it is. A similar situation arises with the collision velocity of the Bullet cluster, which is either absurdly unlikely (about 1 chance in 10 billion) or merely unusual (maybe 1 in 10). So I made the above plot by adding El Gordo to the predictions of Mortonson et al., and filed it away under

Recently, Elena Asencio, Indranil Banik, and Pavel Kroupa have made a more thorough study. They have their own blog post, so I won’t repeat the technical description. Basically, they sift through a really big LCDM simulation to find objects that could be (or become) like El Gordo.

The short answer is that it doesn’t happen, similar to big voids. They estimate that the odds of El Gordo existing are a bit less than one in a billion. I’m sure one can quibble with details, but we’re not going to save LCDM with factors of two in a probability that starts this low. El Gordo just shouldn’t exist.

The probability is lower than in the graph above because it isn’t just a matter of mass. It is also the mass ratio of the merging clumps (both huge clusters in their own right), their collision speed, impact parameter, and morphology. As they are aware, one must be careful not to demand a perfect match, since there is only one reality. But neither is it juste a matter of assembling mass that understates the severity of the problem. This is where simulations are genuinely helpful: one can ask how often does this happen? If the answer is never, one can refine the query to be more lenient. The bottom line here is that you can’t be lenient enough to get something like El Gordo.

Here is their money plot. To be like El Gordo, an object would have to be up on the red line. That’s well above 5 sigma, which is the threshold where we traditionally stop quibbling about percentiles and just say Nan. Not an accident.

Logarithmic mass as a function of expansion factor [how big the universe is. This is inversely related to redshift: a = 1/(1+z)]. The color scale gives the number density of objects of a given mass as a function of how far the universe has expanded. The solid lines show the corresponding odds (in sigma) of finding such a thing in a large LCDM simulation. Figure from Asencio et al (2020).

In principle, this one object falsifies the LCDM structure formation paradigm. We are reluctant to put too much emphasis on a single object (unless it is the bullet cluster and we have clickbait to sell) as its a big universe, so there can always be one unicorn or magnetic monopole somewhere. Ascencio et al note that a similar constraint follows for the Bullet cluster itself, which also should not exist, albeit at a lower significance. That’s two unicorns: we can’t pretend that this is a one-off occurrence. The joint probability of living in a universe with both El Gordo and the Bullet cluster is even lower than either alone.

Looking at Ascencio’s figure, it strikes me as odd not only that we find huge things at high redshift, but also that we don’t see still bigger objects at low redshift. There were already these huge clusters ramming into each other when the universe had only expanded to half its present size. This process should continue to build still bigger clusters, as indicated by the lines in the plot. The sweet spot for finding really massive clusters should be about z = 0.5, by which time they could have reached a mass of nearly 10 16 M as readily (or not!) as El Gordo could reach its mass by its observed redshift. (The lines turn down for the largest expansion factors/lowest redshifts because surveys cover a fixed area on the sky, which is a conical volume in 3D. We reside at the point of the cone, and need to see a ways out before a volume large enough to contain a giant cluster has been covered.)

I have never heard a report of a cluster anywhere near to 10 16 M. A big cluster is 10 15 M. While multiple examples of clusters this big are known, to the best of my knowledge, El Gordo is the record holding Fat One at twice or thrice that. The nearest challenger I can readily find is RX J1347.5-1145 at z=0.451 (close to the survey sweet spot) weighing in at 2 x 10 15 M. Clusters just don’t seem to get bigger than that. This mass is OK at low redshift, but at higher z we shouldn’t see things as big as El Gordo. Given that we do see them at z = 0.87 (a = 0.535), why don’t we see still bigger ones at lower redshift? Perhaps structure formation saturates, but that’s not what LCDM predicts. If we can somehow explain El Gordo at high z, we are implicitly predicting still bigger clusters at lower redshift – objects we have yet to discover, if they exist, which they shouldn’t.

The image featured at top is an X-ray image of the hot gas in the intracluster medium of El Gordo from NASA/CXC/Rutgers/J. Hughes et al.


6. Summary

We present a Mopra telescope survey of nine molecular rotational lines toward the young giant molecular cloud Vela C, which we compare with BLASTPol 500 μm polarization data in order to study the density, velocity, and magnetic structure of the cloud. We use the PRS ZX to quantify the orientation of gas structures in our molecular line maps (as traced by gradient fields of zeroth-moment, I, maps) with respect to the cloud magnetic field orientation (inferred from BLASTPol data, ). Each of the mm-molecular lines observed with Mopra is sensitive to different density and excitation conditions, allowing us to test whether there is a systematic difference in relative orientation of cloud structures with respect to the local magnetic field for molecular gas of different densities.

Our main findings are as follows.

Our results imply that there is a connection between the structure of dense gas on small scales and the larger-scale cloud magnetic field. We note that, while the analysis in this work represents a significant advance in the study of the relationship between molecular cloud morphology and magnetic field structure, we have only utilized the maps of the simplest observable, namely the zeroth-moment map. Molecular line data cubes contain a great deal of additional information on the dynamic structure of the cloud. Future studies of the relative orientation of the magnetic field and gradients in higher-order moment maps, velocity centroids, or velocity channel maps, as well as higher-resolution molecular line observations, will allow us to better understand both the physical state of clouds like Vela C and the role that the magnetic field plays in forming such clouds.

The BLASTPol collaboration acknowledges support from NASA through grant numbers NNX13AE50G, 80NSSC18K0481, NAG5-12785, NAG5-13301, NNGO-6GI11G, NNX0-9AB98G, and the Illinois Space Grant Consortium, the Canadian Space Agency, the Leverhulme Trust through the Research Project Grant F/00 407/BN, the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, the Canada Foundation for Innovation, the Ontario Innovation Trust, and the US National Science Foundation Office of Polar Programs. The Mopra radio telescope is part of the Australia Telescope National Facility, which is funded by the Australian Government for operation as a National Facility managed by CSIRO. L.M.F. is a Jansky Fellow of the National Radio Astronomy Observatory (NRAO). NRAO is a facility of the National Science Foundation (NSF operated under cooperative agreement by Associated Universities, Inc.). J.D.S acknowledges the support from the European Research Council (ERC) under the Horizon 2020 Framework Program via the Consolidator Grant CSF-648505. F.P. thanks the European Commission under the Marie Sklodowska-Curie Actions within the H2020 program, Grant Agreement number: 658499 PolAME H2020-MSCA-IF- 2014. We would like to thank Jeff Mangum, Brett McGuire, and Helen Kirk for their helpful advice on interpreting the density and chemical structure of Vela C. We would also like to thank Alex Lazarian and Ka Ho Yuen for their advice on interpreting the relationship between intensity gradients and the magnetic field. This research made use of APLpy, an open-source plotting package for Python (Robitaille & Bressert 2012), and spectral-cube, an open-source Python package for the reading, manipulation, and analysis of data cubes. We thank the Columbia Scientific Balloon Facility staff for their outstanding work.


Looking toward the future

Georgie Henley has clearly grown up a lot since making her on-screen debut in The Chronicles of Narnia in 2005, and she has since remained as busy as ever while balancing her acting, writing, and directorial efforts. At the time of this writing in 2019, she's been cast in the Starz mini-series The Spanish Princess (via Variety), and she is also set to appear in HBO's Jeu des trônes prequel series, according to The Hollywood Reporter. While Henley has taken to social media to gush over her involvement in both projects, she wrote of the latter, "This still does not feel real and I've been waiting for someone to tell me it's a joke . I'm so unbelievably grateful and excited and terrified and and and . "

While the world waits for these highly anticipated shows to premiere, Henley herself shows no signs of slowing down. "My entire career at the moment is about wanting to learn more!" she told WhatsOnStage in 2018. "I just want to be this big porous sponge and soak up everything and then ask all the right questions afterwards." It looks like this plan has been working out pretty well for her.