02.07.2023 Более 50% звезд большой массы находятся в кратных звездных системах. Но их сложные орбитальные взаимодействия мешают физикам понять, насколько стабильны и долговечны эти системы. Недавно группа астрономов применила методы машинного обучения для моделирования нескольких звездных систем и нашла новый способ упорядочения звезд в таких системах. 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 последующую эволюцию, не существует известного аналитического решения, учитывающего третий массивный объект. В ответ на эту проблему физики на протяжении веков разрабатывали различные приближения для изучения таких систем и пришли к выводу, что подавляющее большинство возможных трехобъектных конфигураций неустойчивы. Но оказывается, что в галактике много многозвездных систем. Действительно, более половины всех массивных звезд принадлежат как минимум к двойной паре, а многие из них относятся к тройным или четверным звездным системам. Очевидно, что системы существуют давно, иначе они разлетелись бы на куски задолго до того, как ученые успели их понаблюдать. Но из-за ограничений наших приборов нам сложно оценить, как устроены эти системы 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 стабильных орбитальных структур. Они нашли такую орбитальную структуру, которая уже была известна из старых аналитических методов. Это так называемая вложенная троичная система. Вы начинаете с двух звезд, близких друг к другу, вращающихся вокруг общего центра масс. Затем вы добавляете третью звезду на достаточно большую орбиту вокруг двух других, чтобы с такого расстояния две другие могли быть одной и той же звездой. Затем, чтобы добавить четвертую звезду, ее размещают на еще большем расстоянии, 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, каждая из которых вращается вокруг общего центра масс. Это расположение было таким же стабильным, как и вложенное тройное расположение, и привело к системам, которые могли существовать сотни миллионов лет. Астрономы хотят понять, как работают эти системы, потому что это говорит нам о том, как формируются сами звезды. Понимание текущей структуры звездных орбит в многозвездных системах помогает нам повернуть время вспять, чтобы наблюдать за их формированием и рассказать астрономам, как развиваются самые большие звезды во Вселенной. Источник: Universetoday
Ссылка на источник новости
