Bir yıldız sistemindeki kararlı etkileşim halindeki yıldızların sayısının üst sınırı nedir?
4 veya daha fazla yıldızdan oluşan sabit bir yıldız sistemine sahip olmanın imkansız olduğunu bir makalede okuduğumu çok iyi hatırlıyorum. Makale, bu tür sistemlerin kararlı olabilmek için kütle, hız ve mesafe açısından sahip olacağı karmaşıklık hakkındaki iddiasını haklı çıkardı. Dahası, güneş sistemlerinin neden 4 boyutta oluşamayacağına dair başka bir makale ile karıştırmadıkça 3 boyutlu evrenimizle ilgili bir daralma olduğunu düşünüyorum ... Makaleyi nerede okuduğumu hatırlamıyorum.
Ve o zamandan beri 3 yıldızdan fazla yıldız sistemi olamayacağını düşündüm ve bu inanç, Jody Foster uzayda seyahat edip dörtlü bir yıldız sistemiyle karşılaştığında Contact filmiyle güçlendirildi. Bir filmin bu kadar egzotik bir şeyin varlığını iddia etmesi için ne fırsat, değil mi?
Son zamanlarda TIC 168789840 altı parçalı sistemle ilgili bir karışıklık oldu. Yani ya astronomi haberlerinde çok geride kaldım ya da okuduğum makalede Yıldız Sistemi ve Güneş Sistemi terimlerini karıştırıyorum ...
İşte yukarıda bahsedilen sistemle ilgili bir makale.
Yanıtlar
Gerçek bir üst sınır yoktur. Bir galaksinin, yüz milyarlarca yıldızdan oluşan muazzam bir çoklu yıldız sistemi olduğunu iddia edebilirsiniz. Doğal galaksiler mükemmel bir şekilde kararlı değildir (rastgele karşılaşmalar yıldızları çok uzun zaman aralıklarında fırlatır), ancak benzer kütleli ikili çiftleri alıp birbirlerinin etrafındaki uzak dairesel yörüngeye yerleştirerek kararlı sistemler inşa edilebilir. Bu daha sonra süresiz olarak tekrarlanabilir.$2^n$ büyük bir sistem oluşturan yıldızlar.
Pratikte, bu tür temiz sistemlerin doğal olarak oluşması olası değildir ( 4 seviye gözlemlenen maksimum seviyedir ve çoğu zaman çok eşitsiz kütleleri içerir) ve çok geniş sistemler diğer yıldızlarla yeterince sık karşılaşacak ve istikrarsız hale gelecektir. Eksantriklikler üçgen şeklindedir.$f(e)=2e$izotermal dağılım, işleri daha az kararlı hale getirir. Daha fazla istatistik için bkz. (Duchêne & Kraus 2013) .
(Bir kenara, Jaron Lanier ve Piet Hut , zeki yaşamın mevcut olduğunun açık bir göstergesi olarak böylesine geniş hiyerarşik sistemler kurmayı önerdiler .)
Tanımınıza bağlı olarak üç veya sınırsız.
Üç yıldızlı bir sistem , n-cismi probleminin kararlı çözümlerinden biri olacaktır : sisteme hakim olan büyük bir yıldız, etrafında dönen daha küçük bir yıldız ve daha küçük yıldızın L4'ünde çok küçük bir yıldız (örneğin bir kırmızı cüce) veya L5 noktası.
Sınırsız durumda, ortak bir kütle merkezinin etrafında dönen iki yıldızınız var (sabit iki cisim sistemi). Daha sonra, birbirinin etrafında dönen bu tür iki çift oluşturursunuz ; yeterince uzaksa, her bir çift, sanki tek bir cisimmiş gibi çekimsel olarak hareket eder. Evrende onlar için yer kalmayıncaya kadar çift çiftleri ve çift çiftleri vb. Üst üste koymaya devam edebilirsiniz.
Kısa cevap:
Bilinen bir sistemdeki en çok yıldız yedidir ve sekiz, teorik olarak maksimum gibi görünür. Ancak aşırı durumlarda yediden fazla yıldıza sahip kararlı sistemlerin teorik olarak mümkün olması mümkündür.
Uzun Asnwer:
Dördüncü Bölüm: Kararlı Yıldız Sistemleri Hiyerarşiktir.
Kararlı yıldız sistemlerinde, yıldızların ve yıldız çiftlerinin yörüngeleri hiyerarşik bir düzende düzenlenmiştir.
Görmek: https://en.wikipedia.org/wiki/Star_system#Hierarchical_systems[1]
Bir çiftteki iki yıldız, diğer çiftlerden veya tek yıldızlardan daha yakından birbirlerinin yörüngesinde dönecektir. Bir gezegen veya yıldız veya bir çift yıldız, sabit bir yörüngeye sahip olmak için, bir çift yıldızın yörüngesine en az birkaç kat uzaklıkta yörüngede dönmelidir. Makalede tartışılan hiyerarşik yörünge türlerinin nedeni budur.
İkinci bölüm: Nihai Güneş Sistemi ve sınırları.
Gökbilimci Sean Raymond'un PlanetPlanet adlı ve The Ultimate Solar System adlı bir bölümü olan ve Raymond'un makul hayali güneş sistemlerini tasarladığı, istatistiksel olarak çok nadir ve olanaksız olsa da yaşanabilir gezegenlerin sayısının mümkün olan en yüksek düzeyde olduğu bir sistem olmayı hedeflediği bir blob var .
https://planetplanet.net/the-ultimate-solar-system/[2]
Bu yüzden Raymond, tek bir yıldızın yıldız çevresi yaşanabilir bölgesi içine mümkün olan en fazla sayıda gezegensel yörüngeyi koymaya çalışıyor. İki veya üç gezegenin bir yörüngeyi paylaştığı truva atı sistemlerini deniyor. Dev gezegenleri, her dev gezegenin yörüngesinde yaşanabilecek kadar büyük birkaç dev uydu ile bir yıldızın yıldızın yaşanabilir bölgesine yerleştirmeye çalışıyor.
Daha sonra, her biri mümkün olduğu kadar çok yaşanabilir gezegene sahip olan sisteme gittikçe daha fazla yıldız toplamaya çalışıyor.
"6. bölüm: Çok yıldızlı bir sistem" de, 2 sekizli yıldızda düzenlenmiş 4 dördüncül yıldızda düzenlenmiş 8 ikili yıldızdan oluşan bir hiyerarşide düzenlenmiş 16 yıldızdan oluşan bir sistem ve toplam 384 ila 576 yaşanabilir dünya tasarladı.
Ve bir sonraki gönderide, "Evren tarihindeki en büyük trajedi", böyle bir güneş sisteminin nasıl parçalanacağını ve bir zamanlar yaşanabilir dünyaların çoğunun diğer gezegenlerle çarpıştığını, bir yıldızın içine düşeceğini veya fırlatılacağını anlatıyor. yıldızlararası uzayın soğuğu.
16 yıldız sistemini oluşturan iki 8 yıldız sistemi, galaktik üçlü kuvvetler ve geçen yıldız sistemlerinin yerçekimi, bir zamanlar neredeyse dairesel yörüngelerini gittikçe daha fazla eliptik hale getirecek kadar aralıklı yerleştirilmelidir. Bu etki, dört yıldız sistemine ve yıldız çiftlerine damlayacak ve sonunda tüm gezegenlerin oribitleri bozulacaktı.
İşte konuyla ilgili bir makalenin bağlantısı:
https://www.sciencedaily.com/releases/2013/01/130106145751.htm[3]
Yani bu doğruysa, dört seviyeli bir hiyerarşiye ve en fazla sekiz yıldıza sahip bir sistem, sınır olarak görünecektir.
Ve aslında, en çok yıldıza sahip iki bilinen sistemin yedi yıldız, Nu scorpii ve aR Cassiopeiae içeren ayrı sistemler olduğuna inanılıyor.
https://en.wikipedia.org/wiki/Nu_Scorpii[4]
https://en.wikipedia.org/wiki/AR_Cassiopeiae[5]
Üçüncü Bölüm: Olası eExceptions.
Bir yıldız sistemi evrende yalnızsa veya en azından en yakın diğer yıldızdan yüzlerce veya binlerce ışıkyılı veya parsekler galaksiler arası uzayda yüzüyorsa, sekizden fazla yıldıza sahip bir sistemin dinamik olarak kararlı olması gerektiğini düşünüyorum.
Ve Raymond, nihai güneş sisteminin her bir temel ikili çiftindeki yıldızları, her yıldızın yaşanabilir bölgesinde gezegenlere sahip olabileceği kadar uzağa yerleştirdi. Ancak her bir çiftin yıldızları, her bir yıldızın etrafında dönen gezegenlere sahip olamayacak kadar çok yakın bir aralıkta dizilmiş olsaydı, o zaman sekiz yıldızdan oluşan iki yıldız kümesi de birbirlerinin çok daha yakın, belki de bozulmayı önlemek için yeterince yakın yörüngede dönebilirlerdi.
Bu nedenle, yıldız çiftlerinin birbirlerinden dik sistemlere sahip olacak kadar uzağa yerleştirilmesi gerekmiyorsa, 16 yıldız sisteminin tamamı, kesintiyi önlemek ve kararlı yörüngelere sahip olmak için yeterince sıkı olabilir. Elbette herhangi bir gezegeni olmayan böylesine geniş bir güneş sistemi bilim kurgu hayranları için bir israf gibi görünebilir, ancak fiziksel olarak mümkün olabilir.
Dördüncü Bölüm: Yüzüklerin Yüzükleri.
Bununla birlikte, bir yıldız sisteminin kararlı yörüngelerde yediden fazla yıldıza sahip olmasının teorik olarak fiziksel olarak mümkün olmasının bir yolu var.
"Üstün Tasarlanmış Güneş Sistemi"
https://planetplanet.net/2017/05/03/the-ultimate-engineered-solar-system/[6]
aynı yörüngeyi paylaşan bir gezegen halkasına sahip bir yıldıza sahiptir. Aslında yıldızların yaşanabilir bölgesinde birkaç gezegen halkası. Raymond, 7 ila 42 astronomik nesnenin, eşit kütlelere sahip olmaları ve yörünge boyunca eşit aralıklarla yerleştirilmiş olmaları durumunda sabit bir yörüngeyi paylaşabileceklerini söylüyor. Doğal olarak olmak yerine muhtemelen süper gelişmiş bir medeniyet tarafından yaratılması gereken bir düzenleme.
Kaynağı şu kağıt:
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2010CeMDA.107..487S/abstract[7]
Ve başka bir gönderide: "Milyon Dünya Güneş Sistemi"
https://planetplanet.net/2018/06/01/the-million-earth-solar-system/[8]
Raymond, Güneş'in bir milyon katı kütleye sahip dev bir kara delik ve çevresinde bir yıldız halkası olan varsayımsal bir sistem tasarlar. Bir versiyonda, 9 yıldızdan oluşan bir halka ve yaşanabilir gezegenlerin birçok halkası, yıldız halkasının dışındaki kara deliğin yörüngesinde dönüyor. Başka bir versiyonda, 36 yıldızdan oluşan bir halkadır ve yaşanabilir gezegenlerin birçok halkası, yıldız halkasının içindeki kara deliğin yörüngesinde dolanır.
Yani teorik olarak süper kütleli bir arka delik, her halkada 7 ila 42 yıldız olan bir veya daha fazla normal kütleli yıldız halkası tarafından yörüngede tutulabilir.
Bu teorik olasılığın dışında, uzun vadeli kararlılığı olan doğal olarak oluşan bir yıldız sisteminde muhtemelen 8 yıldızın mümkün olduğunu düşünüyorum.