Rambler's Top100Astronet    
  по текстам   по ключевым словам   в глоссарии   по сайтам   перевод   по каталогу
 

<< 1. Введение | Оглавление | 3. Динамика рассеянных скоплений >>

2. Динамика малых групп звезд

Наблюдения областей звездообразования и молодых звезд типа T Tauri позволяют сделать вывод, что, по-видимому, большая часть звезд образуется в составе малых групп (см. например, [1] и ссылки в ней). Современные численные эксперименты по фрагментации молекулярных облаков показывают, что в результате этого процесса могут образовываться неиерархические звездные системы с разным числом компонентов (см., например, [7],[8]). Гравитационное взаимодействие между членами группы может приводить к ее распаду. В результате распада молодых кратных неиерархических звездных систем, согласно гипотезе ван Альбада [2], выдвинутой в конце 60-х гг. прошлого века, могут образовываться наблюдаемые широкие двойные и кратные звезды. Характерные размеры таких групп составляют порядка 100-1000 а. е., а количество звезд в них может быть разным: от нескольких штук до нескольких десятков.

Изучать динамическую эволюцию неиерарических кратных звездных систем можно разными методами. Численные методы позволяют проследить траектории динамических систем с конкретными начальными условиями в фазовом пространстве. Для того чтобы получить представление о характеристиках процесса динамической эволюции, требуется рассматривать набор систем и производить статистическую обработку результатов интегрирования. Аналитические методы позволяют получить характеристики процесса в зависимости от начальных условий задачи, однако, они разработаны только для некоторых случаев задачи тел. Возможен и полуаналитический подход основанный на комбинации результатов аналитического подхода и численного интегрирования.

Наиболее хорошо изучен случай, когда число компонентов в системе . Известна статистическая теория распада тройных систем [9]-[11], позволяющая получить распределения орбитальных параметров финальной двойной и скорости (кинетической энергии) уходящей звезды. Уточнение этой теории стало возможно с помощью полуаналитического подхода Микколы, Валтонена и Карттунена ([12],[13]). Численное моделирование динамической эволюции тройных систем проводилось и проводится рядом авторов (см., например, обзоры Аносовой и Орлова [14], Валтонена и Микколы [15], монографию Валтонена и Карттунена [13] и ссылки в них) и служит как для проверки предсказаний аналитической теории, так и для детального исследования продуктов распада тройных систем и процесса распада.

Изучение динамической эволюции неиерархических систем более высокой кратности производится в основном численными методами. Первые работы были выполнены ван Альбадой и Харрингтоном в конце 60-х и начале 70-х гг. ([2],[16],[17]). Ими, а также авторами, исследовавшими динамику тройных систем, были выделены особенности динамической эволюции неиерархических кратных систем.

Следует отметить, что результаты, перечисленные выше, были получены на основе относительно малой статистики и для ограниченного числа начальных условий. Это было вызвано как несовершенством вычислительной техники того времени, так и отсутствием специальных методов интегрирования задачи тел. Для численного интегрирования уравнений движения, как правило, использовались те же методы, что и для решения обыкновенных дифференциальных уравнений. Основные трудности при численном интегрировании задачи тел связаны с корректной обработкой тесных двойных и кратных сближений. В таких ситуациях уменьшение расстояния между телами приводит к росту сил, действующих между телами, что в свою очередь, вынуждает уменьшать шаг интегрирования для сохранения заданной погрешности решения. Уменьшение шага интегрирования приводит к резкому увеличению затрат машинного времени на вычисление правых частей уравнений движения. Для преодоления этих трудностей в задаче тел, где не очень велико, был разработан ряд методов регуляризации уравнений движения (регуляризация тройных сближений методом Арсета -Заре [18], цепочная регуляризация Микколы - Арсета [19]). Основная идея методов регуляризации состоит в преобразовании уравнений движения к такому виду, в котором правые части уравнений не возрастают даже в случае тесных сближений. В перечисленных методах это достигается переходом к четырехмерным координатам и импульсам с использованием преобразования Кустаанхеймо -Штифеля [20] и преобразованием времени. При этом в описанных методах уравнения движения в новых переменных сохраняют канонический вид. Однако следует отметить, что регуляризацию всей системы уравнений целесообразно применять в случаях, когда число тел в системе не очень велико (как правило, не более 25) из-за более сложных формул расчета правых частей уравнений в регуляризованных переменных.

Разработка новых методов численного интегрирования гравитационной задачи тел, растущее быстродействие вычислительной техники, а также численные эксперименты по фрагментации молекулярных облаков до некоторой степени послужили причиной возобновления интереса к динамике неиерархических кратных звезд в 90-х гг. [21]-[26]. Основные результаты вычислений 70-х гг. были подтверждены, а также был получен ряд новых результатов.

Описанные выше результаты были получены в предположении, что динамическая эволюция неиерархических кратных звездных систем обусловлена только гравитационным взаимодействием между компонентами системы. При этом считалось, что звезды взаимодействуют друг с другом как материальные точки. В ряде случаев [25], [26] учитывалась возможность слияний звезд с образованием новой звезды. Реальные молодые кратные системы погружены в родительское газопылевое облако, поэтому может идти интенсивная аккреция газа на молодые звезды. Также на динамику систем может влиять динамическое трение звезд о межзвездную среду. Так в работе [27] произведено моделирование динамической эволюции неиерархических кратных систем с учетом перечисленных эффектов. Представленные авторами результаты подтверждают основные тенденции динамической эволюции неиерархических кратных систем, перечисленные выше.



<< 1. Введение | Оглавление | 3. Динамика рассеянных скоплений >>

Публикации с ключевыми словами: Небесная механика - звездная динамика - звездное скопление
Публикации со словами: Небесная механика - звездная динамика - звездное скопление
См. также:
Все публикации на ту же тему >>

Оценка: 2.7 [голосов: 71]
 
О рейтинге
Версия для печати Распечатать

Астрометрия - Астрономические инструменты - Астрономическое образование - Астрофизика - История астрономии - Космонавтика, исследование космоса - Любительская астрономия - Планеты и Солнечная система - Солнце


Астронет | Научная сеть | ГАИШ МГУ | Поиск по МГУ | О проекте | Авторам

Комментарии, вопросы? Пишите: info@astronet.ru или сюда

Rambler's Top100 Яндекс цитирования