07/02/2023
Более 50% звезд большой массы находятся в кратных звездных системах. Но из-за их сложных орбитальных взаимодействий физикам трудно понять, насколько стабильны и долговечны эти системы. Недавно группа астрономов применила методы машинного обучения к моделированию множественных звездных систем и нашла новый способ, которым звезды в таких системах могут упорядочиваться.
В классической механике есть проблема, известная как задача трех тел. В то время как законы гравитации Ньютона могут легко обрабатывать расчеты сил между двумя объектами и их последующей эволюции, не существует известного аналитического решения, чтобы включить третий массивный объект. В ответ на эту проблему физики на протяжении столетий разрабатывали различные приближенные схемы для изучения таких систем и пришли к выводу, что подавляющее большинство возможных конфигураций из трех объектов нестабильны.
Но оказывается, что в галактике много систем с несколькими звездами. Действительно, более половины всех массивных звезд принадлежат как минимум к двойной паре, а многие из них относятся к тройным или четверным звездным системам. Очевидно, системы существуют долго, иначе они давно бы разлетелись на части, прежде чем их успели наблюдать ученые. Но из-за ограничений наших инструментов нам трудно оценить, как эти системы организуются и какие существуют варианты стабильной орбиты.
Недавно группа астрономов провела десятки тысяч симуляций четверных звездных систем , варьируя массу и орбитальные расстояния всех объектов. Затем они прогнали результаты моделирования через классификатор машинного обучения, чтобы выделить общие тенденции и категории для структур стабильных орбит.
Они нашли одну такую структуру орбит, которая уже была знакома по старым аналитическим методам. Это так называемая вложенная тройная система. Вы начинаете с двух близких друг к другу звезд, вращающихся вокруг общего центра масс. Затем вы добавляете третью звезду на достаточно большой орбите вокруг двух других, так что с такого расстояния две другие могут быть одной звездой. Затем, чтобы добавить четвертую звезду, вы помещаете ее на еще большее расстояние, чтобы она вращалась вокруг трех других.
Но их моделирование и анализ машинного обучения также обнаружили новый тип орбитального расположения. В таком расположении у вас есть два набора двойных звезд, каждый из которых вращается вокруг общего центра масс.
Астрономы хотят понять, как устроены эти системы, потому что это говорит нам о том, как формируются сами звезды. Понимание современной структуры звездных орбит в системах с несколькими звездами помогает нам отмотать часы, чтобы заглянуть в их формирование , и подсказывает астрономам, как развиваются самые большие звезды во Вселенной.
Источник: Universetoday
Нет комментариев