Pitanje:
Relativistički efekti u zvjezdanim dinamičkim sustavima
Alexey Bobrick
2013-09-26 12:46:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zanima me ako netko zna za bilo koji zvjezdani dinamički sustav / okruženje, gdje bi relativistički učinci mogli igrati dinamičku ulogu na kretanje tih zvjezdanih sustava? Kao potupitanje - postoje li neki važni slabi, ali kumulativno snažni učinci?

Drugim riječima, kada relativistički učinci mogu onesposobiti primjenjivost N-Body / Bollyzman / Gas / / modela bez sudara zasnovanih na newtonovskom gravitacije.

Iz ovih sustava želio bih isključiti najjednostavniji dobro poznati slučaj kompaktnih binarnih datoteka.

@Guillochon: Za naše galaktičko središte zvijezde se u najboljem slučaju približavaju supermasivnoj crnoj rupi na nekih 1000AU, dok je njezin gravitacijski radijus jedva 1AU. Za to definitivno ne treba više od 1 reda postnewtonske dinamike (ako uopće). To je relativistički učinak, ali teorija je u osnovi teorija posebnog relativističkog tenzorskog polja. Iako, možda, doista kod nekih masivnijih crnih rupa u drugim galaksijama učinci mogu biti izraženiji.
@Guillochon, ipak, hvala na odgovoru! Bio bih vrlo sretan kad bih to vidio malo potkrepljenijim.
@AlexeyBobrick To je za * promatrane * zvijezde galaktičkog središta, što je mali dio ukupnog broja. Pa čak i među promatranim zvijezdama, [S2] (http://en.wikipedia.org/wiki/S2_ (zvijezda)) može pokazivati ​​određenu precesiju (iako je udaljen mnogo gravitacijskih radijusa).
Dva odgovori:
#1
+7
Guillochon
2013-09-27 02:44:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zvjezdane nakupine oko supermasivnih crnih rupa sustavi su u kojima relativnost vjerojatno igra ulogu. Trenutno se u našem vlastitom galaktičkom središtu mogu vidjeti samo svijetle zvijezde, jer je između nas i galaktičkog središta tona neutralnog plina koji ga zaklanja. Kao rezultat, imamo samo nekoliko "test čestica" od mnogih zvijezda koje zapravo kruže oko crne rupe na bliskim udaljenostima.

Ipak, mjerenje relativističke precesije može biti moguće za zvijezdu s jednom od najbližih udaljenosti pericentra do Strijelca A * (središnja crna rupa u našoj galaksiji), S2, potencijalno u sljedećih nekoliko godina nakon što se prikupi dovoljno podataka.

Što se tiče toga kako relativistički učinci mogu utjecati na dinamiku klastera, precesija inducirana općom relativnošću može suzbiti rezonantne interakcije, uključujući rezonancije tri tijela kao što je Kozai. Ovisno o tome jesu li ove vrste rezonancija važne u usporedbi s drugim procesima opuštanja, vrijeme opuštanja može se znatno povećati, što rezultira time da se nakupina s vremenom sporije razvija. To može utjecati na stvari poput brzine masovne segregacije, poremećaja plime i oseke i stvaranja zvijezda hiperbrzinosti / S-zvijezda.

Lijep odgovor, hvala! Možete li dati referencu ili procjenu nekoliko kvalitativnih izjava koje dajete: u vezi s prisutnošću mnogih zvijezda bližih od 1000 AU za naš sustav, u vezi s mogućnošću mjerenja precesije i činjenicom da GR korekcije mogu biti relevantne za Kozai mehanizam. Također, ovdje su spomenute interakcije triju tijela? Binarne i poljske zvijezde, binarne i SBH, ili SBH + zvijezde i poljske zvijezde?
@AlexeyBobrick Samo sam malo ažurirao svoj odgovor kako bih precizirao da postoje i druge rezonantne interakcije koje bi mogle biti pogođene, ali kasnije ću dodati još informacija.
Poštovani @Guillochon,, biste li mogli razmotriti da svoj ionako lijepi odgovor proširite na cjelovit obrazac, kako bih ga mogao prihvatiti, a čitatelji uživati ​​u njegovoj prekrasnoj potpunosti?
#2
+2
astromax
2013-10-25 23:22:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dodajući odgovor @ Guillochona, postoji čak i niz općih relativističkih testova u našem Sunčevom sustavu, a najpoznatiji je precesija perihela Merkura.

Ukratko, mjesto točke najbližeg približavanja Suncu (perihel) za planet Merkur je promjenljiva veličina. U osnovi, s obzirom na jednu punu revoluciju, ne ulazi u trag zatvorenom obliku. Udaljenost koju ova točka prelazi po julijanskoj godini nije dobro predviđena jednostavnom pretpostavkom jednostavnog sustava s 2 tijela koji se razvija pod Newtonovom mehanikom (Sunce i Merkur su ta dva tijela). Ostale stvari koje se uzimaju u obzir su gravitacijski utjecaji drugih planeta (najvažnije Jupitera) na ovaj sustav s dva tijela i činjenica da Sunce nije savršeno sfernog oblika (to je Oblate Spheroid ) Ispada da ako uključite ispravak zbog GR-a, njegova se precesija može u potpunosti objasniti.

Drugi zapaženi GR test bio je skretanje svjetlosti sa zvijezde od strane Sunca u pomrčini Sunca 1919., što je samo nekoliko godina dokazalo da je GR održiva teorija.

Definitivno je istina. Ali pitam se onda, u kojim bi sustavima precesija perihelija mogla biti dinamički važna? Zapravo je za Merkur GR dio znatno manji od ostalih učinaka koji uzrokuju precesiju.
Pa, to je red veličine manji od gravitacijskih utjecaja drugih planeta. Poanta je u tome što je još uvijek ** potrebno ** da bi ispravno predvidio njegovo kretanje. Jednostavan odgovor su sustavi koji su puno masivniji (tj. Vrlo masivne zvijezde ili nakupine zvijezda koje kruže usko oko crnih rupa).
Zvijezde koje kruže oko crnih rupa obično se poremete. Zapravo, zvjezdane masne crne rupe zapravo ne pojačavaju učinak zvjezdanih pratilaca, osim što su masivniji od tipičnih zvijezda. Zvijezde se ne mogu približiti tim crnim rupama nego što bi to mogle učiniti za normalnog pratioca. Za supermasivne crne rupe, međutim, učinak bi mogao biti prisutan. Međutim, bilo bi lijepo istaknuti i potkrijepiti dinamičku važnost učinaka GR-a u ovom slučaju.
@AlexeyBobrick Super masivna vrsta implicirana je u mojoj prethodnoj izjavi. Također, GR postaje nevjerojatno važan kada super masivne crne rupe kruže jedna oko druge.
Pretpostavljam da mislite na učinke GW zračenja na binarnu evoluciju SBH. Općenito GW zračenje zapravo bi mogao biti dobar odgovor, iako se radi o binarnim datotekama. Ili misliš nešto drugo?
Da - gravitacijski valovi jednostavno ispadaju iz GR čineći ga linearnim. Izvorno se pitanje odnosi na zvjezdane sustave / okoline u kojima relativnost postaje važna, pa binarni sustavi crnih rupa vjerojatno nisu ono što je on tražio. Gravitacijske valove proizvode bilo koji masivni objekti, samo se nadamo da ćemo ih izmjeriti iz orbite oko crnih rupa, jer bi signal bio najjači.
Da i da. Bilo bi stvarno zanimljivo znati sustave s više zvjezdica za koje bi efekti GW mogli biti jednako važni kao i za binarne datoteke. Međutim, jedan od razloga zašto takvi sustavi možda ne postoje jest taj što su binarni sustavi dinamički stabilni i povezani na malim razdvajanjema, dok većina sustava s N-tijelom nije.


Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...