Czy w środku bariery może znajdować się planeta między dwiema lub więcej obracającymi się wokół siebie gwiazdami?
Czy w układach podwójnych gwiazd może istnieć planeta, wokół której krążą gwiazdy, z wiecznym dniem ze wszystkich stron?
Scenariusz pierwszy: Wyobraź sobie układ podwójny składający się z dwóch gwiazd podobnych do Słońca G5V o masie Słońca 1 każda, krążących wokół siebie, aw środku barycentrum między nimi znajduje się planeta (co spowodowałoby, że sama planeta obracałaby się z tą samą prędkością wokół własnej osi każde słońce pojawia się zawsze nad tym samym miejscem na planecie). Gdyby gwiazdy krążyły wokół planety, obie strony byłyby oświetlone podobnie. Nie rozumiem, dlaczego miałoby to być niemożliwe. Planeta, która kiedyś była najbardziej oddaloną planetą na orbicie wokół jednej z gwiazd, została wyrzucona ze swojej orbity przez grawitację drugiej gwiazdy, migrując do środka barycentrum między nimi.
Scenariusz 2: Wyobraź sobie, że w punkcie Lagrangianu między Alfa Centauri A i B znajduje się planeta, gdyby gwiazdy obracały się wokół planety, obie strony byłyby oświetlone podobnie. Czy to byłoby możliwe?
Czy takie sytuacje się zdarzają, czy w ogóle były obserwowane?
Odpowiedzi
Czy w środku bariery może znajdować się planeta między dwiema lub więcej obracającymi się wokół siebie gwiazdami?
Nie.
W najlepszym przypadku scenariusz z dwiema gwiazdami to dwie gwiazdy o jednakowej masie. W takim przypadku środek barycentrum znajduje się w połowie odległości między dwiema gwiazdami i pokrywa się z punktem L1 Lagrange'a. Punkt Lagrange'a L1 jest metastabilny. Inna nazwa metastabilna to niestabilna. Pomyśl o tym jak o bardzo ostrym ołówku stojącym prosto w górę. Teoretycznie ołówek można postawić prosto. W praktyce przewraca się w bardzo krótkim czasie.
Jeśli jedna z dwóch gwiazd jest masywniejsza od drugiej, centrum bariery nie jest nawet metastabilne. Centrum bariery jest bliżej gwiazdy masywniejszej niż gwiazdy mniej masywnej, co z kolei oznacza, że przyspieszenie grawitacyjne w kierunku gwiazdy masywniejszej jest większe niż w przypadku gwiazdy mniej masywnej. Obiekt w środku bariery będzie okrążał masywniejszą gwiazdę z szybkością większą niż obie gwiazdy krążą wokół siebie. Mniej masywna gwiazda będzie zwykłym zaburzeniem.
To samo dotyczy więcej niż dwóch gwiazdek. Chociaż teoretycznie na czubku stojącego ołówka znajdują się metastabilne punkty, te punkty są przestrzenią miary zero. Innymi słowy, nie ma na to żadnej szansy.
Nie. Taki układ jest co najwyżej „metastabilny”. Oznacza to, że chociaż istnieją okresowe rozwiązania problemu trzech ciał (stabilne orbity), zaburzenia infintesymalne (np. Przysłowiowy motyl trzepoczący skrzydłami) zepchną system ze stabilnej orbity i wprowadzą w chaos. Sprawienie, aby planeta pozostała w środku ciężkości, jest jak próba wyważenia ołówka na jego zaostrzonym czubku.
Z dwoma ciałami, każde krąży wokół środka ciężkości. Ale z trzema ciałami ciała nie krążą wokół trójstronnego środka ciężkości. A planeta umieszczona w pobliżu środka barykady dwóch gwiazd nie będzie miała tendencji do pozostawania na orbicie wokół tego punktu.
Punkt Lagrangianu L1 jest również w najlepszym przypadku metastabilny. Satelity krążące wokół Słońca w punkcie lagranżowskim Ziemia-Słońce muszą odpalać silniki i regularnie utrzymywać stację, aby nie odpłynęły.
Punkty L4 i L5 mogą być stabilne. Ciała w punktach L4 i 5 nazywane są „trojanami”. Jednak nie są znane żadne egzoplanety trojańskie. Planeta trojańska widziałaby dwie gwiazdy oddzielone (zmienna wartość średnio) o 60 stopni