Ile gwiazd może pozostać blisko siebie bez zapadania się?

17

Czy jest możliwe, aby dwie gwiazdy istniały blisko siebie?

„Zamknij” jest względne; załóżmy, że dwie gwiazdy są blisko siebie, jeśli znajdują się w centrum tego samego układu słonecznego.

Jest to możliwe z 3 gwiazdkami. Ale co więcej? Ile gwiazd może znajdować się w centrum dokładnie jednego układu słonecznego bez zapadania się pod wpływem grawitacji?

Zoltán Schmidt
źródło
Jasne, jeśli uda ci się zmusić ich do wzajemnej orbity.
Cofnij
@ Cóż, jeśli zdołasz zmusić ich do orbitowania, jeden z nich w końcu odleci i nigdy nie wróci. Prawdopodobieństwo pozostania w nim jest znacznie mniejsze niż 1% i w określonych warunkach masy i parametrów orbity.
Cheeku
2
@Cheeku w nieskończonym wszechświecie, prawdopodobieństwa są bardziej znaczące;)
Zoltán Schmidt
@ ZoltánSchmidt yeah! Myślę, że przeczytałem, że taki system został znaleziony. Poszukuję papieru, który udzieli szczegółowej odpowiedzi.
Cheeku
SPRAWDŹ YT pod kątem stabilnych
orbit

Odpowiedzi:

10

Cóż, jeśli mają moment pędu w stosunku do środka masy, lub innymi słowy, jeśli znajdują się na orbicie, zapadanie się grawitacji nie jest problemem.

Tak się dzieje, gdy trzy ciała krążą wokół siebie. Nie zawiedź się tak szybko. Jest rzeczywiście sposób, aby tego uniknąć. Jeśli trzy ciała mają porównywalną masę, a jedno z nich znajduje się w L4 lub L5, dostrojenie parametrów orbitalnych może działać dobrze, ale wtedy musisz się martwić siłami pływowymi.

Punkty Lagrange'a

Tak więc, jeśli rozmiar naszej trzeciej gwiazdy przekroczy obszar nadany jej w L4 / L5, będzie on doświadczał sił pływowych i zacznie wyrzucać masę na jedną z dwóch pozostałych gwiazd lub obie.

Ale jak zauważył Zolan powyżej, astronomia z nieskończonym wszechświatem ma możliwość na wszystko. Wymienione powyżej są najczęstszymi problemami, które powstają, to są powody, które są głównie odpowiedzialne za spowodowanie, aby takie systemy były bardzo mało prawdopodobne.

Ale oto system, który działa w sposób opisany przez Ciebie:

Istnieje układ podwójny, a trzecia gwiazda jest wystarczająco daleko, aby doświadczyć grawitacji jak pojedynczej gwiazdy. A najbliższa planeta (jak chcesz, aby była „układem słonecznym”), jest tak daleko, że doświadcza grawitacji trzech gwiazd jak jednej. Ponieważ „bliski” jest terminem względnym, dla tej planety trzy gwiazdy są znacznie bliskie.

Tak więc odpowiedź na twoje pytanie, TAK i NIE

Cheeku
źródło
Znaleźliśmy aż 7 gwiazd w jednym układzie gwiazd.
Caters,
@caters Zamieść link do raportu tutaj. Chcę to zobaczyć.
Cheeku,
5

Co najmniej 7

Obecnie znamy dwa układy gwiazd z 7 gwiazdami: Nu Scorpii i AR Cassiopeiae . Obie mają różne struktury, obie są skomplikowane, ale wydają się być stabilne w gwiezdnych skalach czasowych.

Nu Scorpii

Ten system składa się z dwóch komponentów, Nu Scorpii AB i Nu Scorpii CD.

  • Nu Scorpii A jest samym potrójnym układem gwiezdnym, z układem podwójnym pośrodku. Wewnętrznych dwóch gwiazd (Aa i Ab) nie można rozwiązać, częściowo dlatego, że słabsza z nich jest dość słaba. Trzecia gwiazda, Nu Scorpii Ac, również jest słaba. Nu Scorpii B to pojedyncza gwiazda krążąca wokół Nu Scorpii A.
  • Nu Scorpii C jest również pojedynczą gwiazdą i jest orbitowana przez Nu Scorpii D, co jest prawdopodobne, podobnie jak Nu Scorpii Aa i Ab, układ podwójny, którego nie można rozwiązać.

Nu Scorpii AB i Nu Scorpii CD mają długi okres orbitalny (w porównaniu do dni Nu Scorpii Aa i Ab), prawdopodobnie w ciągu setek tysięcy lat.

AR Cassiopeiae

Ten system ma nieco inny układ. Składa się z centralnego układu potrójnego (AR Cassiopeiae AB) orbitowanego przez dwa układy podwójne (AR Cassiopeiae CD i FG).

  • AR Cassiopeiae A jest zaćmieniem pliku binarnego z kropką w kolejności dni, podobnie jak w Nu Scorpii A. AR Cassiopeiae B krąży wokół tych dwóch z dużej odległości.
  • AR Cassiopeiae C i D są gwiazdami o podobnej wielkości, chociaż są słabe i trudne do odróżnienia.
  • AR Cassiopeiae F i G tworzą układ podobny do AR Cassiopeiae CD: dwie gwiazdy o podobnych masach, krążące wokół pierwotnego układu potrójnego gwiazdy w tej samej odległości (w zakresie wielkości).

Podobnie jak w przypadku płyt CD Nu Scorpii, AR Cassiopeia CD i FG orbitują AR Cassiopeiae AB ​​w skali setek tysięcy lat.

Kluczową rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę w przypadku tych systemów wielogwiazdkowych o dużej różnorodności, jest to, że ich komponenty często same są układami podwójnymi. Innymi słowy, nie masz przypadku, w którym jest jedna lub dwie gwiazdy centralne, a reszta niezależnie je okrąża, lub gdzie masz grupę gwiazd niezależnie krążących w tym samym punkcie. Dużo stabilniej jest stworzyć kilka ciasnych plików binarnych, a następnie wprawić je w ruch - podobnie jak normalny układ z trzema gwiazdami, tyle że każdy element to tak naprawdę dwie gwiazdy.


Dlaczego więc nie znaleźliśmy układów gwiezdnych z więcej niż 7 gwiazdami? Istnieje kilka możliwych przyczyn:

  • Nie możemy rozwiązać niektórych składników, które naszym zdaniem są tylko pojedynczymi gwiazdami. Wiemy tylko, że Nu Scorpii Aab jest układem podwójnym, patrząc na jego linie widmowe i obserwując, jak zmieniają się one w czasie, gdy komponenty poruszają się na swoich orbitach wokół siebie. Możliwe, że nie jesteśmy w stanie wykryć nawet tych spektroskopowych plików binarnych w niektórych systemach.
  • Początkowa chmura protogwiazdowa może nie być wystarczająco masywna, aby układy te mogły się łatwo utworzyć. Aby utworzyć układ 7 gwiazd, chyba że jeden lub więcej składników zostanie schwytanych przez inne (co wydaje się mało prawdopodobne, biorąc pod uwagę, że układy są delikatne), potrzebujesz jednej bardzo, bardzo masywnej chmury (jeśli hipoteza rozszczepienia w jakiś sposób zachowa się w całości systemu - co prawdopodobnie nie ma miejsca) lub kilka masywnych chmur zapadających się w tym samym czasie, co również może nie być prawdopodobne.
  • Jest prawdopodobne, że takie układy są niestabilne albo do całkowitego zapadnięcia się (tj. Wyrzucania elementów z układu), albo do utraty elementów przez przechodzące gwiazdy. Biorąc pod uwagę duże odstępy niezbędne do stabilnego okrążenia komponentów, nie jest zbyt daleko idące, aby przechodząca gwiazda mogła zakłócić je wystarczająco, aby opuścić układ.
HDE 226868
źródło
Niesamowite! Kręci mi się w głowie. Wygląda na to, że każdy krok w hierarchii dzieli jeden lub dwa rzędy wielkości. Chociaż obecnie zaakceptowałem odpowiedź na pytanie Wektory stanowe „interesujących” wielu gwiazd, zawsze jest miejsce na lepszą.
uhoh
1
@ uhoh Powinieneś sprawdzić szalone orbity plecione przez Cris Moore. Zobacz tuvalu.santafe.edu/~moore/gallery.html, aby znaleźć linki do animowanych diagramów i dokumentów. Oczywiście, bardzo mało prawdopodobne jest, aby te orbity występowały naturalnie. Są w miarę stabilne na małe zaburzenia pozycji i prędkości, ale nie na zmiany mas, które muszą być prawie identyczne.
PM