<< 1. Vvedenie | Oglavlenie | 3. Dinamika rasseyannyh skoplenii >>
2. Dinamika malyh grupp zvezd
Nablyudeniya oblastei zvezdoobrazovaniya i molodyh zvezd tipa T Tauri pozvolyayut sdelat' vyvod, chto, po-vidimomu, bol'shaya chast' zvezd obrazuetsya v sostave malyh grupp (sm. naprimer, [1] i ssylki v nei). Sovremennye chislennye eksperimenty po fragmentacii molekulyarnyh oblakov pokazyvayut, chto v rezul'tate etogo processa mogut obrazovyvat'sya neierarhicheskie zvezdnye sistemy s raznym chislom komponentov (sm., naprimer, [7],[8]). Gravitacionnoe vzaimodeistvie mezhdu chlenami gruppy mozhet privodit' k ee raspadu. V rezul'tate raspada molodyh kratnyh neierarhicheskih zvezdnyh sistem, soglasno gipoteze van Al'bada [2], vydvinutoi v konce 60-h gg. proshlogo veka, mogut obrazovyvat'sya nablyudaemye shirokie dvoinye i kratnye zvezdy. Harakternye razmery takih grupp sostavlyayut poryadka 100-1000 a. e., a kolichestvo zvezd v nih mozhet byt' raznym: ot neskol'kih shtuk do neskol'kih desyatkov.
Izuchat' dinamicheskuyu evolyuciyu neieraricheskih kratnyh zvezdnyh sistem mozhno
raznymi metodami. Chislennye metody pozvolyayut prosledit' traektorii dinamicheskih
sistem s konkretnymi nachal'nymi usloviyami v fazovom prostranstve.
Dlya togo chtoby poluchit' predstavlenie o harakteristikah processa dinamicheskoi
evolyucii, trebuetsya rassmatrivat' nabor sistem i proizvodit' statisticheskuyu
obrabotku rezul'tatov integrirovaniya. Analiticheskie metody pozvolyayut poluchit'
harakteristiki processa v zavisimosti ot nachal'nyh uslovii zadachi,
odnako, oni razrabotany tol'ko dlya nekotoryh sluchaev zadachi 
tel.
Vozmozhen i poluanaliticheskii podhod osnovannyi na kombinacii rezul'tatov
analiticheskogo podhoda i chislennogo integrirovaniya.
Naibolee horosho izuchen sluchai, kogda chislo komponentov v sisteme
. Izvestna statisticheskaya teoriya raspada troinyh sistem
[9]-[11], pozvolyayushaya poluchit' raspredeleniya
orbital'nyh parametrov final'noi dvoinoi i skorosti (kineticheskoi
energii) uhodyashei zvezdy. Utochnenie etoi teorii stalo vozmozhno s
pomosh'yu poluanaliticheskogo podhoda Mikkoly, Valtonena i Karttunena
([12],[13]). Chislennoe modelirovanie dinamicheskoi
evolyucii troinyh sistem provodilos' i provoditsya ryadom avtorov
(sm., naprimer, obzory Anosovoi i Orlova [14], Valtonena i
Mikkoly [15], monografiyu Valtonena i Karttunena [13] i
ssylki v nih) i sluzhit kak dlya proverki predskazanii analiticheskoi
teorii, tak i dlya detal'nogo issledovaniya produktov raspada
troinyh sistem i processa raspada.
Izuchenie dinamicheskoi evolyucii neierarhicheskih sistem bolee vysokoi kratnosti proizvoditsya v osnovnom chislennymi metodami. Pervye raboty byli vypolneny van Al'badoi i Harringtonom v konce 60-h i nachale 70-h gg. ([2],[16],[17]). Imi, a takzhe avtorami, issledovavshimi dinamiku troinyh sistem, byli vydeleny osobennosti dinamicheskoi evolyucii neierarhicheskih kratnyh sistem.
- Harakternye vremena zhizni sistem, to est' vremena, za kotorye pervonachal'nye
sistemy raspadutsya do ustoichivyh konfiguracii (final'naya dvoinaya, ustoichivaya
troinaya sistema ili ustoichivaya sistema bol'shei kratnosti) sostavlyayut neskol'ko
desyatkov nachal'nyh vremen peresecheniya sistemy.
- Dinamicheskaya evolyuciya zavershaetsya, kak pravilo, formirovaniem dvoinoi
sistemy (primerno v polovine sluchaev), sostoyashei v bol'shinstve sluchaev iz
dvuh naibolee massivnyh zvezd pervonachal'noi sistemy.
- Tesnye dvoinye sistemy obrazuyutsya redko.
- Sblizheniya mezhdu zvezdami pereraspredelyayut energiyu sistemy takim obrazom,
chto nekotorye zvezdy (kak pravilo, bolee legkie) uhodyat iz sistemy.
- Ustoichivost' kratnyh sistem dostigaetsya za schet ierarhii
(veroyatnost' formirovaniya troinyh sistem
).
- Raspredelenie ekscentrisitetov final'nyh dvoinyh mozhno opisat' zakonom
, chto soglasuetsya s predskazaniyami statisticheskoi teorii raspada
troinyh sistem.
Sleduet otmetit', chto rezul'taty, perechislennye vyshe, byli
polucheny na osnove otnositel'no maloi statistiki i dlya
ogranichennogo chisla nachal'nyh uslovii. Eto bylo vyzvano kak
nesovershenstvom vychislitel'noi tehniki togo vremeni, tak i
otsutstviem special'nyh metodov integrirovaniya zadachi tel. Dlya
chislennogo integrirovaniya uravnenii dvizheniya, kak pravilo,
ispol'zovalis' te zhe metody, chto i dlya resheniya obyknovennyh
differencial'nyh uravnenii. Osnovnye trudnosti pri chislennom
integrirovanii zadachi tel svyazany s korrektnoi obrabotkoi
tesnyh dvoinyh i kratnyh sblizhenii. V takih situaciyah umen'shenie
rasstoyaniya mezhdu telami privodit k rostu sil, deistvuyushih mezhdu
telami, chto v svoyu ochered', vynuzhdaet umen'shat' shag integrirovaniya
dlya sohraneniya zadannoi pogreshnosti resheniya. Umen'shenie shaga
integrirovaniya privodit k rezkomu uvelicheniyu zatrat mashinnogo
vremeni na vychislenie pravyh chastei uravnenii dvizheniya. Dlya
preodoleniya etih trudnostei v zadache tel, gde ne ochen'
veliko, byl razrabotan ryad metodov regulyarizacii uravnenii
dvizheniya (regulyarizaciya troinyh sblizhenii metodom Arseta -Zare
[18], cepochnaya regulyarizaciya Mikkoly - Arseta [19]).
Osnovnaya ideya metodov regulyarizacii sostoit v preobrazovanii
uravnenii dvizheniya k takomu vidu, v kotorom pravye chasti uravnenii
ne vozrastayut dazhe v sluchae tesnyh sblizhenii. V perechislennyh
metodah eto dostigaetsya perehodom k chetyrehmernym koordinatam i
impul'sam s ispol'zovaniem preobrazovaniya Kustaanheimo -Shtifelya
[20] i preobrazovaniem vremeni. Pri etom v opisannyh metodah
uravneniya dvizheniya v novyh peremennyh sohranyayut kanonicheskii vid.
Odnako sleduet otmetit', chto regulyarizaciyu vsei sistemy uravnenii
celesoobrazno primenyat' v sluchayah, kogda chislo tel v sisteme ne
ochen' veliko (kak pravilo, ne bolee 25) iz-za bolee slozhnyh formul
rascheta pravyh chastei uravnenii v regulyarizovannyh peremennyh.
Razrabotka novyh metodov chislennogo integrirovaniya gravitacionnoi
zadachi tel, rastushee bystrodeistvie vychislitel'noi tehniki, a
takzhe chislennye eksperimenty po fragmentacii molekulyarnyh oblakov
do nekotoroi stepeni posluzhili prichinoi vozobnovleniya interesa k
dinamike neierarhicheskih kratnyh zvezd v 90-h gg.
[21]-[26]. Osnovnye rezul'taty vychislenii 70-h gg. byli
podtverzhdeny, a takzhe byl poluchen ryad novyh rezul'tatov.
- Dinamicheskaya evolyuciya neierarhicheskih kratnyh sistem, kak
pravilo, zakanchivaetsya obrazovaniem final'noi dvoinoi (primerno v
polovine sluchaev). Veroyatnost' formirovaniya ustoichivoi troinoi
sistemy takzhe vysoka (
).
- Raspredeleniya ekscentrisitetov formiruyushihsya dvoinyh sistem mogut byt'
opisany zakonom .
- V ustoichivyh troinyh sistemah ekscentrisitety vneshnih dvoinyh v
srednem men'she ekscentrisitetov vnutrennih dvoinyh (sootvetstvuyushie
srednie znacheniya sostavlyayut
i
).
- Ustoichivye troinye sistemy obladayut dovol'no sil'noi ierarhiei
(otnoshenie bol'shih poluosei vneshnih i vnutrennih dvoinyh sostavlyaet v
srednem 20:1).
- Preobladayut troinye sistemy s pryamymi dvizheniyami.
- Orbital'nye parametry obrazuyushihsya dvoinyh sistem (diapazon znachenii
bol'shih poluosei, raspredelenie ekscentrisitetov) v celom soglasuyutsya
s parametrami nablyudaemyh shirokih dvoinyh.
- V hode dinamicheskoi evolyucii dovol'no chasto proishodyat uhody
odinochnyh zvezd s bol'shimi skorostyami (do neskol'kih desyatkov
km/s). Takim obrazom, sushestvovanie molodyh zvezd-«begunov»
mozhno ob'yasnit' uhodami odinochnyh zvezd pri dinamicheskom raspade
molodyh kratnyh sistem.
Opisannye vyshe rezul'taty byli polucheny v predpolozhenii, chto dinamicheskaya evolyuciya neierarhicheskih kratnyh zvezdnyh sistem obuslovlena tol'ko gravitacionnym vzaimodeistviem mezhdu komponentami sistemy. Pri etom schitalos', chto zvezdy vzaimodeistvuyut drug s drugom kak material'nye tochki. V ryade sluchaev [25], [26] uchityvalas' vozmozhnost' sliyanii zvezd s obrazovaniem novoi zvezdy. Real'nye molodye kratnye sistemy pogruzheny v roditel'skoe gazopylevoe oblako, poetomu mozhet idti intensivnaya akkreciya gaza na molodye zvezdy. Takzhe na dinamiku sistem mozhet vliyat' dinamicheskoe trenie zvezd o mezhzvezdnuyu sredu. Tak v rabote [27] proizvedeno modelirovanie dinamicheskoi evolyucii neierarhicheskih kratnyh sistem s uchetom perechislennyh effektov. Predstavlennye avtorami rezul'taty podtverzhdayut osnovnye tendencii dinamicheskoi evolyucii neierarhicheskih kratnyh sistem, perechislennye vyshe.
<< 1. Vvedenie | Oglavlenie | 3. Dinamika rasseyannyh skoplenii >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Nebesnaya mehanika - zvezdnaya dinamika - zvezdnoe skoplenie
Publikacii so slovami: Nebesnaya mehanika - zvezdnaya dinamika - zvezdnoe skoplenie | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
