1 / 22

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРУШЕНИЙ ОРБИТЫ ТДС В ПОЛЕ СМЧД

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.

thaddeus-munoz
Download Presentation

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРУШЕНИЙ ОРБИТЫ ТДС В ПОЛЕ СМЧД

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРУШЕНИЙ ОРБИТЫ ТДС В ПОЛЕ СМЧД Г.Н.Дремова1, В.В Дремов1,А.В.Тутуков2 1Российский Федеральный Ядерный Центр 2Институт Астрономии РАН СОВРЕМЕННАЯ ЗВЕЗДНАЯ АСТРОНОМИЯ -2013 10-12 июня 2013 ГАО РАН (Пулково), Санкт-Петербург

  2. Hills, 1988 – предсказание Гиперскоростных Звезд Vss > Vgalaxy- условие Гиперскоростных Звезд Vss=(GMg/Rg)1/2350 км/с Mg2·1011Mo Rg 6.79·1011 Ro Brown et al, 2005M=3Mo Vr=860км/с 9 B – звезд Hirsch et al., 2005; Brown et al., 2006 He 0437-5439Edelmann et al., 2005; B – звезды со скоростями до 1000 км/с(HD 69686Huang et al., 2009) Gualandris, Zwart 2007 – межгалактическая звезда He 0437-5439спектрального класса B III-IV Bonanos et al., 2008 – анализ (X,Y,Z) и μ она несколько сот лет назад была выброшена из БМОее гелиоцентрическая скорость Vr = 723 км/с Perets, 2009 в r=120кпк - сотня таких звезд Sherwin et al., 2008 – 1 200 000траекторий звезд, выброшенных из M31 1 500«беглецов» в пределах вириализованного гало

  3. Сценарии образования Гиперскоростных Звезд Тутуков А.В., Федорова А.В. АЖ, 2009, 86, 902-913 первые звезды массивных галактик межгалактические гиперскоростные звезды разрушение нестабильных (Aout /Ain3-4)тесных тройных систем 1/2·GM2/(2.5R)=mv2/2  Vr 3000км/с столкновение одиночной звезды с ТДС  k·100 км/с, k=2-5 взрывы SNI b,c в ТДС 600 км/с (M1o=25 Mo, m=1-3 Mo) 1100км/с (M1o=100 Mo, m=1Mo) разрушение экстремально близких ТДС (He-звезда +NS)1600 км/с взаимодействие ТДС со сверхмассивной Черной Дырой (СМЧД) взаимодействие ТДС с Черной Дырой Средних масс (103-104Mo) рассеяние звезд на черных дырах звездных масс

  4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОРБИТЫ ТДС В ПОЛЕ СМЧД «линейка» rp,Ro – 2550215 5007501000 1500 2000 «линейка» rp,Ro – 2550215 5007501000 1500 2000 Voв км/с – 310436897135016331865 2231 2524 Voв км/с – 310436897135016331865 2231 2524 ЗАДАЧА ТРЕХ ТЕЛ MR Cyg M1 = 4.5Mo M2 = 2.5Mo R1 = 4.07Ro R2 = 3.17Ro A=11.31Ro v1orb = 122.68км/с v2orb = 220.83км/с СМЧДM= 106Mo Rg = 4.24Ro rA =104 Ro Оценка расстояния до перицентрия dr/dt=(2/m.(E –U(r))– M2.m-2 . r-2)0.5 m=M1M2/(M1+M2) M= m·v·r2

  5. Все три объекта считаем точечными и рассматриваем движение ТДС в центральном поле СМЧД в ньютоновском приближении. Варианты начальной конфигурации орбиты ТДС генерируются случайным образом статистика реализаций начальных орбит ТДС – 10 000 emax = vk2/2 – G·MBH/rk-eok=1, 2 rk=((xk –xBH)2+(yk –yBH)2+(zk –zBH)2)0.5 vk=(vx k2+vy,k2+(vz,k + vo)2)0.5 На  U(r)  0 v= (2·(emax – eo)/mk)1/2 vтрактуетсяVmax

  6. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА РЕАЛИЗАЦИЙ ПОVMAX <Vmax> = 3 155 км/с Vmax = 7 500 км/с

  7. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА РЕАЛИЗАЦИЙ ПОVMAX <Vmax> = 2910км/с Vmax = 6920 км/с

  8. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА РЕАЛИЗАЦИЙ ПОVMAX <Vmax> = 2780км/с Vmax = 6440 км/с

  9. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА РЕАЛИЗАЦИЙ ПОVMAX <Vmax> = 2 525км/с Vmax = 3410 км/с

  10. Предсказание спектра скоростей выброшенных звезд B.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 =3.5·106Mo A=0.1 а.е. (20 Ro) rp= 104 Ro Vmax=2600 км/c Yu &Tremaine 2003 Gualandris et al., 2005 Baumgardt et al., 2006 Levin 2006 Sesana, Haardt, Madau 2007 O’Leary & Loeb 2008

  11. Диаграмма rp – Vmax rp=390 Ro rp=4000 Ro граница разрушения двойственности ТДС Граница разрушения компонентов ТДС 500 RO4000 RO

  12. Моделирование разрушения компонентов ТДС rA = 104Rorp = 50Rov0 = 436 км/сvp = 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 N1=3200 N2=2000 mn=2.3·10-3 Mo rs=2/4·a rn= 2/2·a a=0.814Ro

  13. 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.

  14. 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.08 t = 30d.94

  15. Расчетrp =2000 RoVra =2524км/c Porb=53.d86 220.d 31 220.d 83 220.d 89 220.d 94 221.d 09 221.d 354 221.d 96 229.d 17 239.d 58 250d

  16. Фактор разрушения компонентов ТДС при первом прохождении периастрия орбиты вокруг СМЧД rp, Ro250 500750 100012501500 1750 2000 fdestruct50/5047/5043/5041/5032/506/50 0/50 0/50

  17. П О Л И Т Р О П Н Ы Й Ш А Р n=3 rp=175 Ro t=25.d2

  18. Динамика разрушений компонентов ТДС rp=175 Ro 21.d14 21.d 09 21.d35 21.d61 22.d13

  19. П О Л И Т Р О П Н Ы Й Ш А Р n=3 rp=150 Ro t=24.d74 rp=150 Ro t=25.d2

  20. Динамика разрушений компонентов ТДС rp=150 Ro 21.d09 20.d99 21.d25 21.d61 22.d13

  21. Зависимость интенсивности разрушения от rp N Эмден (r) кристалл

  22. В Ы В О Д Ы Расчеты, 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 избежатьразрушений, но при этом получить максимальное ускорение для вылета…

More Related