Yıldız dinamik sistemlerinde göreli etkiler


14

Herkesin herhangi bir yıldız dinamik sistemi / ortamını bilmesi durumunda, göreceli etkilerin bu yıldız sistemlerinin hareketinde dinamik bir rol oynayabileceğini merak ediyorum. Bir alt sorgu olarak - bilinen önemli bir zayıf, ancak kümülatif olarak güçlü etkiler var mı?

Başka bir deyişle, relativistik etkiler newton yerçekimine dayalı N-Beden / Çarpışmayan Boltzman / Gaz / .. modellerinin uygulanabilirliğini ne zaman geçersiz kılabilir.

Bu sistemlerden, bilinen en basit kompakt ikili dosya durumunu hariç tutmak istiyorum.


@Guillochon: Galaktik merkezimiz için yıldızlar en iyi 1000AU'da süper kütleli kara deliğe yaklaşırken, yerçekimi yarıçapı neredeyse 1AU'dur. Kesinlikle bunun için 1-sıra sonrası postnewton dinamiğine ihtiyaç duyulmaz (eğer varsa). Bu göreceli bir etkidir, ancak teori aslında özel bir görecelik tensör alanıdır. Yine de, belki de, diğer galaksilerdeki bazı daha büyük karadelikler için, etkiler daha belirgin olabilir.
Alexey Bobrick

@Guillochon, yine de, cevabınız için teşekkür ederim! Biraz daha doğrulanmış olduğunu görmek beni çok mutlu eder.
Alexey Bobrick

@AlexeyBobrick Bu, toplamın küçük bir kısmı olan gözlenen galaktik merkez yıldızları içindir. Ve gözlemlenen yıldızlar arasında bile, S2 bazı çok yerçekimi yarıçapı olmasına rağmen tespit edilebilir bir öngörü gösterebilir.
Guillochon

Yanıtlar:


7

Süper kütleli karadeliklerin etrafındaki yıldız kümeleri, göreliliğin muhtemelen rol oynadığı sistemlerdir. Şu anda, kendi galaktik merkezimizde sadece parlak yıldızlar görülebilir, çünkü aramızda ve onu gizleyen galaktik merkez arasında bir ton nötr gaz vardır. Sonuç olarak, yakın mesafeden kara deliğin yörüngesinde dönen birçok yıldızdan sadece birkaç "test parçacığı" var.

Bununla birlikte, Yay A * (galaksimizdeki merkezi kara delik) S2'ye potansiyel olarak yeterince veri toplandıktan sonra önümüzdeki birkaç yıl içinde en yakın bilinen pericenter mesafelerinden birine sahip bir yıldız için göreceli önlemin ölçülmesi mümkün olabilir .

Relativistik etkilerin kümenin dinamiklerini nasıl etkileyebileceğine gelince, genel göreliliğin neden olduğu önleme, Kozai gibi üç vücut rezonansları dahil olmak üzere rezonans etkileşimlerini baskılayabilir . Bu tür rezonansların diğer gevşeme süreçlerine kıyasla önemli olup olmadığına bağlı olarak, gevşeme süresi önemli ölçüde artarak kümenin zaman içinde daha yavaş gelişmesine neden olur. Bu, kitlesel segregasyon hızı , gel-git aksaklıkları ve aşırı hız yıldızlarının / S-yıldızlarının üretimi gibi şeyleri etkileyebilir .


Güzel cevap, teşekkür ederim! Yaptığınız birkaç nitel ifadeye bir referans veya tahmin verebilir misiniz: sistemimiz için 1000 AU'dan daha yakın birçok yıldızın varlığı, öncelemenin ölçülmesi olasılığı ve GR düzeltmelerinin Kozai mekanizması ile ilgili olabileceği gerçeğiyle ilgili. Ayrıca, burada hangi türden üç bedenli etkileşimlerden bahsediliyor? İkili dosyalar ve alan yıldızları, ikili dosyalar ve SBH veya SBH + yıldız ve alan yıldızları?
Alexey Bobrick

1
@AlexeyBobrick Etkilenebilecek başka rezonans etkileşimleri olduğunu belirtmek için cevabımı sadece biraz güncelledim, ancak daha sonra biraz daha bilgi ekleyeceğim.
Guillochon

Sevgili @ Guillochon, zaten güzel cevabınızı eksiksiz bir forma uzatmayı düşünebilir misiniz, böylece kabul edebilirim ve okuyucular güzel eksiksizliğinin tadını çıkarabilirler mi?
Alexey Bobrick

2

@ Guillochon'un cevabına ek olarak, güneş sistemimizde bir dizi genel göreli testler bile var , bunların en ünlüsü Merkür'ün perihelionunun öncüsüdür .

Kısacası, Merkür gezegeni için Güneş'e (çevre) en yakın yaklaşım noktasının yeri değişen bir miktardır. Esasen, tam bir devrim göz önüne alındığında, kapalı bir şeklin izini sürmez. Bu noktanın Julian yılı başına hareket ettiği mesafe, Newton mekaniği altında gelişen basit bir 2-cisim sisteminin (Güneş ve Merkür bu iki cisimdir) varsayarak iyi tahmin edilemez . Dikkate alınan diğer şeyler, diğer 2 gezegenlerin (en önemlisi Jüpiter) bu 2-vücut sistemi üzerindeki yerçekimsel etkileri ve güneşin mükemmel bir şekilde küresel olmayan şekli (bir Oblate Spheroid ). GR nedeniyle bir düzeltme eklerseniz, bunun önceliğinin tamamen açıklanabileceği ortaya çıkıyor.

Diğer bir göze çarpan GR testi, 1919 güneş tutulmasında Güneş'in bir yıldızdan gelen ışığın sapmasıydı ve formülasyonunun GR'nin uygulanabilir bir teori olduğunu sadece birkaç yıl kanıtladı.


Kesinlikle doğrudur. Ama merak ediyorum ki, hangi sistemlerde perihellionun önlenmesi dinamik olarak önemli olabilir? Aslında, Merkür için GR kısmı, önceliğe neden olan diğer etkilerden önemli ölçüde küçüktür.
Alexey Bobrick

Bu, diğer gezegenlerin yerçekimi etkilerinden daha küçük bir büyüklük sırasıdır. Mesele şu ki , hareketini doğru bir şekilde tahmin etmek gerekiyor . Basit cevap, çok daha masif olan sistemlerdir (yani çok büyük yıldızlar veya karadeliklerin etrafına dolanan yıldız kümeleri).
astromax

Karadeliklere yakın yörüngedeki yıldızlar bozulma eğilimindedir. Aslında, yıldız kütleli kara delikler, yıldız yıldızların etkisini tipik yıldızlardan daha büyük olmaktan çok daha güçlü yapmaz. Yıldızlar bu kara deliklere normal bir arkadaştan daha yakın olamazlar. Bununla birlikte, süper kütleli kara delikler için, etki muhtemelen mevcut olabilir. Bununla birlikte, bu durumda GR etkilerinin dinamik önemini ana hatlarıyla belirtmek ve doğrulamak güzel olurdu.
Alexey Bobrick

@AlexeyBobrick Süper masif tür önceki ifademde ima ediliyor. Ayrıca, süper büyük kara delikler birbirinin etrafında döndüğünde GR inanılmaz derecede önemli hale gelir.
astromax

1
Sanırım SBH'lerin ikili evrimi üzerindeki GW radyasyon etkileri. GW radyasyonu genel olarak iyi bir cevap olabilir, ancak ikili dosyalar hakkında. Yoksa başka bir şey mi demek istiyorsun?
Alexey Bobrick
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.