อาจมีดาวเคราะห์ที่ศูนย์กลางแบรีระหว่างดาวสองดวงขึ้นไปหมุนรอบกันได้หรือไม่?

Question

ในระบบดาวคู่อาจมีดาวเคราะห์ที่ดวงดาวหมุนรอบตัวเองโดยมีวันนิรันดร์อยู่ทุกด้านหรือไม่?

สถานการณ์ที่ 1: ลองนึกภาพระบบเลขฐานสองที่ประกอบด้วยดาว Sunlike G5V 2 ดวงที่มีมวลสุริยะ 1 ดวงแต่ละดวงโคจรรอบกันและกันและที่จุดศูนย์กลางระหว่างพวกมันคือดาวเคราะห์ (ซึ่งจะทำให้ดาวเคราะห์หมุนด้วยความเร็วแนวนอนรอบแกนของมันทำให้ ดวงอาทิตย์แต่ละดวงจะปรากฏเหนือตำแหน่งเดียวกันบนโลกเสมอ) ถ้าดวงดาวโคจรรอบโลกทั้งสองข้างก็จะสว่างใกล้เคียงกัน ฉันไม่เห็นว่าทำไมมันควรเป็นไปไม่ได้ ดาวเคราะห์ที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นดวงที่อยู่นอกสุดในวงโคจรรอบ ๆ ดาวดวงหนึ่งได้ถูกขับออกจากวงโคจรด้วยแรงโน้มถ่วงของดาวดวงอื่นและอพยพเข้าสู่ศูนย์กลางแบรี

สถานการณ์ที่ 2: ลองนึกภาพว่ามีดาวเคราะห์อยู่ที่จุด Lagrangian ระหว่าง Alpha Centauri A และ B ถ้าดวงดาวโคจรรอบโลกทั้งสองข้างจะสว่างในทำนองเดียวกัน จะว่าเป็นไปได้หรือไม่

สถานการณ์เช่นที่กล่าวมาข้างต้นเกิดขึ้นหรือเป็นเช่นนั้นหรือไม่?

Answer 1

อาจมีดาวเคราะห์ที่ศูนย์กลางแบรีเซนเตอร์ระหว่างดาวสองดวงขึ้นไปหมุนรอบกันหรือไม่?

ไม่

กรณีที่ดีที่สุดสถานการณ์สองดาวคือดาวสองดวงที่มีมวลเท่ากัน ในกรณีนั้นศูนย์แบรีเซนเตอร์จะอยู่กึ่งกลางระหว่างดาวทั้งสองและเกิดขึ้นพร้อมกับจุด L1 Lagrange จุด L1 Lagrange สามารถแพร่กระจายได้ ชื่ออื่นสำหรับ metastable ไม่เสถียร คิดว่ามันเป็นดินสอที่คมมากยืนตัวตรง ตามทฤษฎีแล้วดินสอสามารถยืนตรงได้ ในทางปฏิบัติมันจะจบลงในเวลาอันสั้น

หากดาวดวงใดดวงหนึ่งมีมวลมากกว่าอีกดวงหนึ่งศูนย์แบรีเซ็นเตอร์จะไม่สามารถแพร่กระจายได้ ศูนย์แบรีเซนเตอร์อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่ามากกว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่าซึ่งหมายความว่าความเร่งโน้มถ่วงที่มีต่อดาวฤกษ์ที่มีมวลมากจะมีค่ามากกว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่า วัตถุที่ศูนย์กลางแบรีจะโคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าในอัตราที่มากกว่าจากนั้นดาวทั้งสองก็โคจรรอบกัน ดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่าจะเป็นเพียงการก่อกวนเท่านั้น

เช่นเดียวกับดาวมากกว่าสองดวง ในขณะที่มีความสมดุลทางทฤษฎีที่ปลายของดินสอที่ยืนขึ้นซึ่งสามารถแพร่กระจายได้จุดเหล่านี้เป็นช่องว่างของการวัดเป็นศูนย์ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือไม่มีโอกาสที่จะเกิดเหตุการณ์เช่นนี้

Answer 2

ไม่การจัดเตรียมดังกล่าวเป็นการ "แพร่กระจาย" ที่ดีที่สุด นั่นคือแม้ว่าจะมีการแก้ไขปัญหาร่างกายทั้งสามอย่างเป็นระยะ (วงโคจรที่มั่นคง) การก่อกวนน้อยที่สุด (เช่นผีเสื้อสุภาษิตที่กระพือปีก) จะผลักระบบออกจากวงโคจรที่มั่นคงและเข้าสู่ความสับสนวุ่นวาย การทำให้ดาวเคราะห์ยังคงอยู่ที่ใจกลางเมืองก็เหมือนกับการพยายามทำให้ดินสอสมดุลกับจุดที่แหลมขึ้น

มีสองร่างแต่ละคนโคจรรอบแบริเออร์เซ็นเตอร์ แต่ด้วยสามร่างร่างกายจะไม่โคจรรอบศูนย์กลางสามทาง และดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้กับศูนย์กลางของดาวสองดวงจะไม่มีแนวโน้มที่จะอยู่ในวงโคจรรอบจุดนั้น

จุด Lagrangian L1 ยังแพร่กระจายได้ดีที่สุด ดาวเทียมที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ที่จุด Earth-Sun Lagrangian จำเป็นต้องดับเครื่องยนต์และทำการ "จัดสถานี" เป็นประจำเพื่อป้องกันไม่ให้ลอยออกไป

จุด L4 และ L5 สามารถทรงตัวได้ ร่างกายที่ L4 และ 5 จุดเรียกว่า "โทรจัน" อย่างไรก็ตามไม่รู้จักดาวเคราะห์นอกระบบโทรจัน ดาวเคราะห์โทรจันจะเห็นดาวทั้งสองแยกจากกัน (จำนวนตัวแปรเฉลี่ยที่) 60 องศา