Bagaimana waktu kehidupan sistem bintang ganda, seperti misalnya sistem trinary PSR J0337 + 1715 dapat diturunkan?

8

Seperti misalnya dijelaskan di awal posting blog ini , sistem trinary terdiri dari pulsar milidetik ( kali massa matahari) yang mengorbit oleh dua kurcaci putih. Salah satu white dwarf ( massa matahari) sangat dekat dengan pulsar dan memiliki periode orbit d, sedangkan yang lain ( massa matahari) lebih jauh dan membutuhkan sekitar satu tahun ( d) untuk mengorbit pulsar pusat.1.4380.1981.60.410327

Sistem tiga tubuh seperti itu pada prinsipnya diharapkan untuk menunjukkan perilaku yang kacau cepat atau lambat, yang berarti bahwa tabrakan antara ketiga benda langit dapat diharapkan dan waktu hidup yang terbatas dari sistem dapat diasumsikan.

Membuat beberapa menurut pendapat saya argumen tangan-melambaikan tangan, posting blog lebih lanjut menjelaskan bahwa tabrakan tidak dapat diharapkan terlalu cepat namun, dengan memperhitungkan bahwa kurcaci putih yang jauh "melihat" kerdil putih batin dan pulsar sebagai tunggal tubuh pusat dan gerakan relatif kerdil putih dalam di sekitar pulsar juga agak stabil dan eliptik.

Berpikir tentang sistem bintang berganda seperti sistem dinamik semrawut, pendekatan lain untuk memperkirakan liftime dapat menggunakan beberapa metode chaos-theoretik yang misalnya melibatkan Exponen Lyapunov dari sistem, sehingga eksponen besar akan berarti bahwa tabrakan terjadi segera dan sistem bintang memiliki waktu hidup yang agak singkat, sedangkan yang sebaliknya akan benar jika eksponen Lyapunov kecil (yang saya harapkan untuk sistem dalam pertanyaan saya).

Jadi singkatnya pertanyaan saya adalah: bagaimana liftime dari sistem bintang ganda dapat dihitung bukan hanya dengan cara melambaikan tangan?

Ini pertanyaan yang menarik terkait dengan masalah saya, tapi belum menjawabnya ...

Dilaton
sumber
1
Satu tempat untuk melihat adalah mekanisme Kozai, yang menggambarkan efek tubuh ketiga pada parameter biner. Ini berpotensi membuat WD dan NS saling bertabrakan.
Alexey Bobrick

Jawaban:

6

Sistem tiga tubuh seperti itu pada prinsipnya diharapkan untuk menunjukkan perilaku kacau cepat atau lambat. Tidak . Beberapa sistem hierarki (seperti ini), di mana sumbu semi-mayor berbeda dengan faktor sepuluh atau lebih besar mungkin stabil untuk selamanya (tidak pernah menjadi kacau), khususnya jika eksentrisitas rendah dan jika objek paling masif berada dalam suatu biner ketat.

Sistem tiga-partikel yang tidak stabil pada akhirnya akan menghasilkan (biasanya) dua objek paling masif dalam biner ketat dan partikel ketiga terlontar (tidak terikat). Skala waktu untuk terjadinya ini adalah dari urutan (10-100) waktu dinamis dan memang proses yang sangat kacau.

Konsep skala waktu Lyapunov tidak terlalu berguna di sini. Satu masalah adalah bahwa begitu satu objek dikeluarkan (tidak terikat), sistem tidak lagi terikat, ketika konsep Lyapunov menjadi bermasalah. Masalah lain adalah bahwa waktu Lyapunov didefinisikan dalam batas waktu tak terbatas dan tidak perlu mencerminkan perilaku sistem selama waktu yang terbatas.

Akhirnya, untuk menjawab pertanyaan Anda . Saya pikir tidak ada cara yang ketat. Yang bisa dilakukan adalah mengintegrasikan banyak realisasi sistem secara numerik, masing-masing sama-sama sesuai dengan data (dan ketidakpastiannya). Maka orang dapat melihat apakah ada konfigurasi yang stabil dan seberapa sering mereka terjadi. Mengingat bahwa sistem tidak terbentuk kemarin, nampaknya memang stabil.

Walter
sumber
Terima kasih atas jawaban yang sangat menarik ini! Apakah Anda memiliki beberapa petunjuk untuk bacaan lebih lanjut tentang metode yang digunakan untuk menganalisis beberapa sistem hierarkis misalnya? Cheers
Dilaton