МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРУШЕНИЙ ОРБИТЫ ТДС В ПОЛЕ СМЧД. Г.Н. Дремова 1 , В.В Дремов 1 , А.В. Тутуков 2 1 Российский Федеральный Ядерный Центр 2 Институт Астрономии РАН. СОВРЕМЕННАЯ ЗВЕЗДНАЯ АСТРОНОМИЯ -2013. 10-12 июня 2013. ГАО РАН (Пулково), Санкт-Петербург. - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
B – звезды со скоростями до 1000 км/с (HD 69686 Huang et al., 2009)
Gualandris, Zwart 2007 – межгалактическая звезда He 0437-5439 спектрального класса B III-IVBonanos et al., 2008 – анализ (X,Y,Z) и μ она несколько сот лет назад была выброшена из БМО ее гелиоцентрическая скорость Vr = 723 км/с
Sherwin et al., 2008 – 1 200 000 траекторий звезд, выброшенных из M31 1 500 «беглецов» в пределах вириализованного гало
He 0437-5439 Edelmann et al., 2005;
9 B – звезд Hirsch et al., 2005; Brown et al., 2006
Сценарии образования Гиперскоростных Звезд
первые звезды массивных галактик
Тутуков А.В., Федорова А.В. АЖ, 2009, 86, 902-913
межгалактические гиперскоростные звезды разрушение нестабильных (Aout /Ain 3-4) тесных тройных систем
столкновение одиночной звезды с ТДС k·100 км/с, k=2-5
Предсказание спектра скоростей выброшенных звездB.C.Bromley et al., AJ, v. 653, 1194-1202, 2006
моделируется взаимодействие ТДС и СМЧД в рамках задачи трех тел с E=10-9 Используется симплектический интегратор 6-ого порядка Yoshida, 1990
Распределение по скоростям выбросов. М1 =4 Mo
МBH =3.5·106 Mo
A=0.1 а.е. (20 Ro)
rp= 104 Ro
Vmax=2600 км/c
Gualandris et al., 2005
Yu &Tremaine 2003
Baumgardt et al., 2006
Levin 2006
Sesana, Haardt, Madau 2007
O’Leary & Loeb 2008
Диаграмма rp – Vmax
0 500 1000 1500 2000
2000
4000
6000
8000
10000
rp, R
o
Vmax
, км/с
0 500 1000 1500 2000
2000
4000
6000
8000
10000
rp, R
o
Vmax
, км/с
0 500 1000 1500 2000
2000
4000
6000
8000
10000
rp, R
o
Vmax
, км/с
0 500 1000 1500 2000
2000
4000
6000
8000
10000
rp, R
o
Vmax
, км/с
Граница разрушения компонентов ТДС
rp=390 Ro rp=4000 Ro
граница разрушения двойственности ТДС
500 RO 4000 RO
Моделирование разрушения компонентов ТДС
rA = 104Ro rp = 50Ro v0 = 436 км/с vp = 275 000 км/с
P = 41.d 28 ht = 18 c Nstep = 1 200 000 моделируется один виток ТДС вокруг СМЧД
Начальная конфигурация ТДС задается в задаче N-тел
-4-2
02
46
810
12
0
5
0
2
4
6
8
6
8
10
120
2
4
6
8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
N1=3200
N2=2000mn=2.3·10-3 Mo
rs=2/4·a
a=0.814Ro
rn = 2/2·a
АЛГОРИТМ ВОЗВРАЩЕНИЯ УЗЛОВ
При сближении узлов вследствие гравитации «включается» алгоритм возвращения узлов на прежнее место, а скорости обоих узлов делаются сонаправленными, т.е. оба узла летят дальше как один узел.
0 1 2 3 4 5 60
1
2
3
4
5
6
/2
/2
rfix
2
rfix
1
rk
ri
ri - r
k
Эволюция орбиты ТДС вокруг СМЧД t = 20.d 625 t = 20.d 83 t = 21.d 61 t = 25d t = 23.d 44 t = 27d.08t = 30d.94
Фактор разрушения компонентов ТДС при первом прохождении периастрия орбиты вокруг СМЧД
0 500 1000 1500 20000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4fdestr
rp, R
o
П О Л И Т Р О П Н Ы Й Ш А Р n=3rp=175 Ro t=25.d2
Динамика разрушений компонентов ТДС rp=175 Ro
21.d 09 21.d14 21.d35
21.d61 22.d13
П О Л И Т Р О П Н Ы Й Ш А Р n=3rp=150 Ro t=24.d74rp=150 Ro t=25.d2
Динамика разрушений компонентов ТДС rp=150 Ro
20.d99 21.d09 21.d25
21.d61 22.d13
Зависимость интенсивности разрушения от rp
50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
rp, R
o
M, %
кристалл
50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
rp, R
o
M, %
Эмден (r)
50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
rp, R
o
M, %
N
В Ы В О Д ЫРасчеты, проводимые для начальной скорости, обеспечивающей прохождение перицентрия в 50Ro демонстрируют полное разрушение обоих компонентов.
Моделирование не закончено. Нам предстоит пройти область до границы разрушения звезд, чтобы ответить на вопрос о их выживаемости и найти то, расстояние, на котором они еще могут избежать разрушений, но при этом получить максимальное ускорение для вылета…