Statistical mechanics of the self-gravitating gas: Thermodynamic limit, instabilities and phase diagrams - 14/02/08
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Abstract |
We show that the self-gravitating gas at thermal equilibrium has an infinite volume limit in the three ensembles (GCE, CE, MCE) when , keeping fixed, that is, with fixed. We develop Monte Carlo simulations, analytic mean field methods (MF) and low density expansions. We compute the equation of state and find it to be locally , that is a local ideal gas equation of state. The system is in a gaseous phase for and collapses into a very dense object for in the CE with the pressure becoming large and negative. The isothermal compressibility diverges at . We compute the fluctuations around mean field for the three ensembles. We show that the particle distribution can be described by a Haussdorf dimension . To cite this article: H.J. de Vega, N.G. Sanchez, C. R. Physique 7 (2006).
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Résumé |
Nous montrons que la limite de volume infini existe pour le gaz auto-gravitant à lʼequilibre thermique dans les trois ensembles (EGC, EC, EMC) quand , avec fixe, cʼest à dire fixe. Nous utilisons les simulations Monte Carlo, la méthode du champ moyen et les developpements à basse densité. Nous calculons lʼéquation dʼétat et nous trouvons quʼelle est localement , cʼest-à-dire, lʼéquation dʼun gaz parfait local. Le système est dans une phase gazeuse pour et sʼeffondre dans un objet très dense pour dans lʼensemble canonique avec une pression grande et négative. La compressibilité isothermique diverge à . Nous calculons les fluctuations autour du champ moyen pour les trois ensembles. Nous montrons que la distribution des particules est décrite par une dimension de Haussdorf . Pour citer cet article : H.J. de Vega, N.G. Sanchez, C. R. Physique 7 (2006).
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Keywords : Self-gravitating gas, Mean field, Gravitational collapse
Mots-clés : Gaz auto-gravitant, Champ moyen, Effondrement gravitationnel
Plan
Vol 7 - N° 3-4
P. 391-397 - avril-mai 2006 Retour au numéroBienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
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