ระบบสามดาวสามารถมีอยู่ได้หรือไม่?


13

ระบบดาวสามดวงนั้นมีระยะทางเท่ากันจากกันและกันได้หรือไม่ สิ่งที่ฉันหมายถึงคือสามดาวที่จุดยอดด้านเท่ากันหมดถ้าใช่กว่าสิ่งที่จะเป็นวงโคจรของดาวเคราะห์ออกมีถ้าไม่มีสิ่งที่จะเป็นปัญหาสำหรับมันไม่มีอยู่?


1
อาจจะไม่เท่ากัน แต่ตัวอย่างเช่น: Alpha Centuari A / B + Proxima Centuari
CrazyPyro

คำตอบ:


15

เป็นไปได้ในการกำหนดค่าโทรจัน:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ในสถานที่ของ "ดาวเคราะห์" บนภาพก็มีดาวดวงเล็ก ๆ อยู่ด้วย สามดาวจะเป็นที่หรือL_5การกำหนดค่านี้อาจทำให้มั่นคงL4L5

อย่างไรก็ตามตามที่ลิงค์นี้แสดง

ในหน่วยที่ผิดปกติเกณฑ์นี้จะกลายเป็น

m2m1+m2<0.0385

เราจึงสรุปได้ว่าและ Lagrange จุดเป็นจุดสมดุลมั่นคงในกรอบร่วมหมุนโดยมีเงื่อนไขว่ามวล น้อยกว่าประมาณของมวลm_1L4L5m24%m1

ดังนั้นมวลของดาวฤกษ์ที่สองน่าจะมากที่สุด 3.85% ของดาวกลาง

เท่าที่ฉันรู้ไม่มีระบบดาวที่รู้จักกันอยู่ แต่ถ้ามันจะมันก็คงที่

วงโคจรดาวเคราะห์เสถียร

  • อาจอยู่ใกล้กับหนึ่งในดาว (เมื่อเทียบกับขนาดของรูปสามเหลี่ยม)
  • ในอีกจุดลากรองจ์
  • หรือไกลจากพวกเขาทั้งหมด

หากสามเหลี่ยมมีขนาดใหญ่แสดงว่าดาวเคราะห์นั้นอยู่ในเขตเอื้ออาศัยได้


5
3.85% ไม่ใช่เปอร์เซ็นต์ที่เป็นปัญหา มวลดวงดาวสามารถเปลี่ยนแปลงได้ประมาณ 3 ขนาด (มวลดวงอาทิตย์ 0.1 ถึงมวลดวงอาทิตย์ 100 ดวง) อย่างไรก็ตามดูเหมือนว่าดาวดวงที่สามจะมีมวลเพียง 10% ของมวลดาวฤกษ์ที่สองดังนั้น 0.385% ของดาวกลาง และ ณ จุดนี้นั่นหมายถึงดาว O / B อายุสั้นที่มีดาวแคระแดงคู่หนึ่งอยู่ และ ณ จุดนั้นเราได้รับคำถามวิวัฒนาการ คนแคระเหล่านี้ถูกจับหรือไม่? ถ้าไม่พวกมันวิวัฒนาการในระยะใกล้กับดาวฤกษ์กลางได้อย่างไร
MSalters

2
@MSalters ดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กที่สุดที่มีมวลดวงอาทิตย์ 0.085 เท่า ดังนั้นดาวกลางควรมีมวลอย่างน้อย 2 ดวง มันสามารถมีชีวิตอยู่ประมาณ 2 พันล้านปีก่อนที่จะไปโนวา ระบบดาวดังกล่าวเป็นไปไม่ได้มีเพียงไม่มาก
peterh - Reinstate Monica

1
@MSalters หากดาวดวงที่สามอาจมีค่ามากที่สุด 10% ของวินาทีมวลดวงดาวที่เล็กที่สุดที่เป็นไปได้คือ 0.085, 0.85, 20 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ มันทำให้ชีวิตของดาวกลางลดลงต่ำกว่า 10 ล้านปี
peterh - Reinstate Monica

2
@ จอห์นฉันจะรู้สึกประทับใจมากขึ้นกับหนึ่งในระบบ n-body ของ Cris Moore แม้จะเป็นรูปที่ 3 ร่างกายพื้นฐาน 8 มันมีความเสถียรพอที่จะก่อกวนตำแหน่งและความเร็วเล็กน้อย แต่มวลก็จำเป็นต้องใกล้เคียงกันมาก IIRC
PM 2Ring

1
@ PM2Ring คุณสามารถวางดาวเคราะห์ไว้ที่จุด Lagrange อื่น ๆ หรือไปยังวงโคจรที่แตกต่างรอบดาวหลัก
John Dvorak

9

ระบบของดาวสามดวงสามารถดำรงอยู่ได้ แต่ระบบของดาวสามดวงในรูปสามเหลี่ยมนั้นไม่เสถียรและจะไม่มีอยู่จริง มีการกำหนดค่าของดาวสามดวงที่มีความเสถียรตัวอย่างเช่นดาวสองดวงที่อยู่ใกล้กับวงโคจรรอบจุดศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงทั่วไปและดาวดวงที่สามในวงโคจรที่ห่างไกล

ดาวเคราะห์สามารถมีอยู่ในระบบดังกล่าวพวกมันสามารถโคจรรอบดาวฤกษ์ดวงที่สามที่อยู่ไกลออกไป (เช่นดวงจันทร์โคจรรอบดาวเคราะห์) หรือพวกมันอาจเป็นวงรอบดาวฤกษ์สองดวงที่อยู่ใกล้ ระบบที่ซับซ้อนดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะไม่มั่นคงในระดับพันล้านปี กุญแจสู่ความมั่นคงคือการมีร่างกายแต่ละคนในสนามความโน้มถ่วงผกผันสแควร์ประมาณดังนั้นวงโคจรของมันสามารถประมาณโดยวงรี Keplerian ไม่เป็นเช่นนั้นถ้ามีวัตถุมวลเท่ากันสามตัวอยู่ในรูปสามเหลี่ยมด้านเท่า


ทำไม? หากมีดาวขนาดใหญ่ดาวดวงอื่นอีกสองดวงก็สามารถโคจรรอบมันได้ พวกเขาจะเป็นโทรจันของกันและกัน
peterh - Reinstate Monica

3
มีระบบรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าที่มีเสถียรภาพ แต่ไม่ได้มีมวลเท่ากัน มีข้อมูลบางส่วนเป็นที่นี่และ anims ที่นี่ สำหรับบางคนที่มีเสถียรภาพระบบ N-ร่างกายที่น่าสนใจของมวลเท่ากับเห็นคริสมัวร์แกลลอรี่ เช่นวงโคจรรูปที่ 8
PM 2Ring

2
Beta monocerotis เป็นตัวอย่างของ "สองดาวในวงโคจรที่ใกล้และดาวดวงที่สามในวงโคจรที่ห่างไกล" โบนัส 3 ดาวนั้นมีขนาดรูปร่างและอุณหภูมิใกล้เคียงกันมาก ทริปเปิลดูน่าอัศจรรย์ในกล้องโทรทรรศน์มือสมัครเล่น cloudynights.com/topic/91088-colors-of-beta-monocerotis & en.wikipedia.org/wiki/Beta_Monocerotis
Eric Duminil

@ PM2Ring วงรีรูปที่ 8 และอื่น ๆ นั้นมีความเสถียรในแง่ที่ว่าดินสอที่มีความสมดุลในจุดนั้นมีความเสถียร รบกวนวงโคจรและมันหยุดอย่างรวดเร็วและรุนแรงจนหยุดนิ่ง ด้วยสามดาวที่มีมวลเท่ากันโดยประมาณวงโคจรเหล่านี้จึงไม่เสถียรในระยะปานกลางถึงระยะยาว
James K

@ James อย่างที่ฉันพูดที่นี่ IIRC ร่าง 3 8 มีความเสถียรพอสมควร แต่มวลก็จำเป็นต้องเหมือนกันเกือบ แต่เป็นเวลากว่าทศวรรษแล้วที่ฉันอ่านบทความและโทรศัพท์ของฉันจะไม่ให้ฉันอ่านบทความที่เชื่อมโยงจากเว็บไซต์ของมัวร์
PM 2Ring
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.