Berapa banyak bintang yang bisa tetap dekat satu sama lain tanpa runtuh?

16

Mungkinkah ada dua bintang yang dekat satu sama lain?

"Tutup" adalah relatif; mari kita asumsikan bahwa dua bintang dekat satu sama lain jika mereka berada di pusat tata surya yang sama.

Ini mungkin terjadi dengan 3 bintang. Tapi bagaimana dengan yang lainnya? Berapa banyak bintang yang dapat menjadi pusat dari satu tata surya tanpa runtuh karena gravitasi?

Zoltán Schmidt
sumber
Tentu, jika Anda bisa membuat mereka mengorbit satu sama lain.
Undo
@Undo Nah, jika Anda bisa membuat mereka saling mengorbit, salah satu dari mereka akhirnya akan terbang dan tidak pernah kembali. Peluangnya untuk tetap berada di bawah 1%, dan dalam kondisi spesifik parameter massa dan orbital.
Cheeku
2
@Cheeku di alam semesta tanpa batas, kemungkinan lebih penting;)
Zoltán Schmidt
@ ZoltánSchmidt ya! Saya pikir saya telah membaca bahwa sistem seperti itu ditemukan. Saya mencari kertas untuk memberikan jawaban yang rumit.
Cheeku
PERIKSA YT untuk Orbits Stabil N-tubuh, video sims youtube.com/result?search_query=n+body+stable+orbits
com.prehensible

Jawaban:

10

Nah, jika mereka memiliki momentum sudut sehubungan dengan pusat massa mereka, atau dengan kata lain, jika mereka berada di orbit, keruntuhan gravitasi bukanlah masalah.

Inilah yang terjadi ketika tiga benda berada di orbit di sekitar satu sama lain. Jangan kecewa begitu cepat. Memang ada cara untuk menghindari ini. Jika ketiga benda tersebut memiliki massa yang sebanding, dan salah satu benda tersebut terletak di L4 atau L5, menyetel parameter orbital mungkin berfungsi dengan baik, tetapi Anda harus khawatir tentang gaya pasang surut.

Poin Lagrange

Jadi, jika ukuran bintang ketiga kita melebihi luas yang diberikan padanya pada L4 / L5, ia akan mengalami gaya pasang surut dan akan mulai mengeluarkan massa ke salah satu dari dua bintang lainnya, atau keduanya.

Tetapi seperti yang dikomentari Zolan di atas, astronomi dengan alam semesta tanpa batas memiliki kemungkinan untuk semuanya. Apa yang tercantum di atas adalah masalah paling umum yang muncul, yaitu alasan yang terutama bertanggung jawab untuk membuat sistem seperti itu sangat tidak mungkin ada.

Tetapi inilah sistem yang bekerja seperti yang Anda gambarkan:

Ada sistem biner, dan bintang ketiga cukup jauh sehingga mengalami gravitasi seperti halnya bintang tunggal. Dan planet terdekat (seperti yang Anda inginkan menjadi "tata surya"), sejauh ini mengalami gravitasi tiga bintang sebagai satu. Sekarang, karena "tutup" adalah istilah yang relatif, untuk planet ini, ketiga bintang itu sangat dekat.

Jadi, jawaban untuk pertanyaan Anda, YA dan TIDAK

Cheeku
sumber
Kami telah menemukan sebanyak 7 bintang dalam sistem bintang tunggal.
Melayani
@caters Posting tautan laporan Anda di sini. Aku ingin melihatnya.
Cheeku
5

Setidaknya 7.

Kami saat ini mengetahui sistem dua bintang dengan 7 bintang: Nu Scorpii dan AR Cassiopeiae . Keduanya memiliki struktur yang berbeda, yang keduanya rumit tetapi tampaknya stabil pada rentang waktu bintang.

Nu Scorpii

Sistem ini memiliki dua komponen, Nu Scorpii AB dan Nu Scorpii CD.

  • Nu Scorpii A adalah sistem bintang tiga sendiri, dengan sistem biner di tengah. Dua bintang bagian dalam (Aa dan Ab) tidak dapat dipecahkan, sebagian karena redupnya keduanya. Bintang ketiga, Nu Scorpii Ac, juga pingsan. Nu Scorpii B adalah bintang tunggal yang mengorbit Nu Scorpii A.
  • Nu Scorpii C juga merupakan bintang individual dan diorbit oleh Nu Scorpii D, yang kemungkinan besar, seperti Nu Scorpii Aa dan Ab, sistem biner yang tidak dapat diselesaikan.

Nu Scorpii AB dan Nu Scorpii CD memiliki periode orbital yang panjang (dibandingkan dengan periode hari-panjang Nu Scorpii Aa dan Ab), kemungkinan dalam ratusan ribu tahun.

AR Cassiopeiae

Sistem ini memiliki pengaturan yang sedikit berbeda. Ini terdiri dari sistem bintang tiga pusat (AR Cassiopeiae AB) yang mengorbit oleh dua sistem biner (AR Cassiopeiae CD dan FG).

  • AR Cassiopeiae A adalah biner gerhana dengan periode pada urutan hari, seperti halnya dengan Nu Scorpii A. AR Cassiopeiae B mengorbit keduanya dalam jarak yang jauh.
  • AR Cassiopeiae C dan D adalah bintang dengan ukuran yang sama, meskipun mereka samar dan sulit dibedakan.
  • AR Cassiopeiae F dan G membentuk sistem yang mirip dengan AR Cassiopeiae CD: dua bintang dengan massa yang sama, mengorbit sistem bintang tiga primer pada jarak yang sama (dalam urutan besarnya).

Seperti halnya CD Nu Scorpii, AR Cassiopeia CD dan FG mengorbit AR Cassiopeiae AB ​​pada skala waktu ratusan ribu tahun.

Hal utama yang perlu diperhatikan tentang sistem multi-bintang multiplisitas tinggi ini adalah bahwa komponennya sering berupa sistem biner sendiri. Dengan kata lain, Anda tidak memiliki kasing di mana ada satu atau dua bintang pusat, dengan sisanya secara independen mengorbitnya, atau di mana Anda memiliki banyak bintang yang secara independen mengorbit pada titik yang sama. Jauh lebih stabil untuk membuat beberapa binary ketat dan kemudian menggerakkannya - mirip sistem bintang tiga normal, kecuali setiap komponen sebenarnya adalah dua bintang.


Jadi, mengapa kita tidak menemukan sistem bintang dengan lebih dari 7 bintang di dalamnya? Ada beberapa kemungkinan alasan:

  • Kami tidak dapat menyelesaikan komponen tertentu yang kami pikir hanya bintang tunggal. Kita hanya tahu bahwa Nu Scorpii Aab adalah sistem biner dengan melihat garis spektralnya dan melihat bagaimana mereka bergeser dari waktu ke waktu ketika komponen bergerak dalam orbitnya di sekitar satu sama lain. Mungkin saja kita bahkan tidak dapat mendeteksi binari spektroskopi ini di beberapa sistem.
  • Awan protostellar awal mungkin tidak cukup masif untuk membuat sistem ini mudah. Untuk membentuk sistem 7 bintang, kecuali satu atau lebih komponen ditangkap oleh yang lain (yang tampaknya tidak mungkin, mengingat bahwa pengaturannya rumit), Anda memerlukan salah satu awan yang sangat, sangat masif (jika hipotesis fisi entah bagaimana berlaku untuk keseluruhan dari sistem - yang mungkin tidak demikian) atau beberapa awan besar runtuh sekitar waktu yang sama satu sama lain, yang mungkin juga tidak masuk akal.
  • Sangat mungkin bahwa sistem seperti itu tidak stabil baik runtuh total (yaitu mengeluarkan anggota dari sistem) atau kehilangan anggota karena melewati bintang. Mengingat pemisahan tinggi yang diperlukan untuk komponen agar dapat mengorbit secara stabil, tidaklah berlebihan bahwa bintang yang lewat dapat cukup mengganggu mereka untuk meninggalkan sistem.
HDE 226868
sumber
Luar biasa! Kepalaku berputar. Sepertinya setiap langkah dalam hierarki adalah satu atau dua urutan besarnya dalam pemisahan. Meskipun saat ini saya telah menerima jawaban untuk pertanyaan Negara vektor beberapa bintang "menarik" selalu ada ruang untuk yang lebih baik.
uhoh
1
@uhoh Anda harus memeriksa orbit kepang gila milik Cris Moore. Lihat tuvalu.santafe.edu/~moore/gallery.html untuk tautan ke diagram dan kertas animasi. Tentu saja, orbit ini sangat tidak mungkin terjadi secara alami. Mereka cukup stabil untuk gangguan kecil posisi dan kecepatan, tetapi tidak untuk variasi massa, yang harus hampir identik.
PM 2Ring