Quantas estrelas podem ficar próximas uma da outra sem desmoronar?

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É possível que duas estrelas existam próximas uma da outra?

"Fechar" é relativo; Vamos supor que duas estrelas estejam próximas uma da outra se estiverem no centro do mesmo sistema solar.

É possível que isso aconteça com 3 estrelas. Mas e quanto a mais? Quantas estrelas podem ser o centro de exatamente um sistema solar sem desmoronar por causa da gravidade?

Zoltán Schmidt
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Claro, se você conseguisse orbitar um ao outro.
Desfazer
@ Desfazer Bem, se você conseguisse orbitar um ao outro, um deles acabaria voando e nunca mais voltaria. A probabilidade de permanecer é bem menor que 1% e sob condições específicas de parâmetros de massa e orbitais.
Cheeku
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@Cheeku num universo infinito, probabilidades são mais significativa;)
Zoltán Schmidt
@ ZoltánSchmidt yeah! Acho que li que esse sistema foi encontrado. Estou procurando o artigo para dar uma resposta elaborada.
Cheeku 24/09
VERIFICAÇÃO YT para órbitas estáveis N-corpo, vídeo sims youtube.com/results?search_query=n+body+stable+orbits
com.prehensible

Respostas:

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Bem, se eles têm um momento angular em relação ao seu centro de massa, ou em outras palavras, se estão em órbita, o colapso gravitacional não é o problema.

Isto é o que acontece quando três corpos estão em órbita em torno de si. Não fique desapontado tão cedo. Existe de fato uma maneira de evitar isso. Se os três corpos são de massa comparável e um deles está situado em L4 ou L5, o ajuste dos parâmetros orbitais pode funcionar muito bem, mas você precisa se preocupar com as forças da maré.

Pontos Lagrange

Portanto, se o tamanho da nossa terceira estrela exceder a área que lhe é dada em L4 / L5, ele experimentará forças das marés e começará a ejetar massa para qualquer uma das duas outras estrelas, ou ambas.

Mas, como Zolan comentou acima, a astronomia com um universo infinito tem uma possibilidade para tudo. Os listados acima são os problemas mais comuns que surgem, ou seja, os motivos que são os principais responsáveis ​​por tornar esses sistemas altamente improváveis ​​de existir.

Mas aqui está um sistema que funciona da maneira que você descreveu:

Existe um sistema binário, e a terceira estrela é longe o suficiente para experimentar a gravidade como a de uma única estrela. E o planeta mais próximo (como você quer que seja um "sistema solar"), é tão longe que experimenta a gravidade das três estrelas como a de uma. Agora, como "próximo" é um termo relativo, para o planeta, as três estrelas estão sensivelmente próximas.

Então, a resposta para sua pergunta, SIM e NÃO

Cheeku
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Descobrimos até 7 estrelas em um único sistema estelar.
Serviços
@caters Publique o link do seu relatório aqui. Eu quero ve-lo.
Cheeku # 10/14
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Pelo menos 7.

Atualmente, conhecemos sistemas de duas estrelas com 7 estrelas: Nu Scorpii e AR Cassiopeiae . Os dois têm estruturas diferentes, ambas complicadas, mas parecem estáveis ​​em escalas estelares.

Nu Scorpii

Este sistema possui dois componentes, Nu Scorpii AB e Nu Scorpii CD.

  • Nu Scorpii A é um sistema em estrela tripla, com um sistema binário no centro. As duas estrelas internas (Aa e Ab) não podem ser resolvidas, em parte porque a mais fraca das duas é bastante fraca. A terceira estrela, Nu Scorpii Ac, também é fraca. Nu Scorpii B é uma única estrela orbitando Nu Scorpii A.
  • O Nu Scorpii C também é uma estrela individual e é orbitado pelo Nu Scorpii D, o que é provável, como o Nu Scorpii Aa e Ab, um sistema binário que não pode ser resolvido.

O Nu Scorpii AB e o Nu Scorpii CD têm um longo período orbital (em comparação com o período de dias de Nu Scorpii Aa e Ab), provavelmente nas centenas de milhares de anos.

AR Cassiopeiae

Este sistema tem um arranjo ligeiramente diferente. Consiste em um sistema central de estrela tripla (AR Cassiopeiae AB), orbitado por dois sistemas binários (AR Cassiopeiae CD e FG).

  • AR Cassiopeiae A é um binário eclipsante com um período na ordem dos dias, assim como com Nu Scorpii A. O AR Cassiopeiae B orbita esses dois a uma grande distância.
  • AR Cassiopeiae C e D são estrelas de tamanho semelhante, embora sejam fracas e difíceis de distinguir.
  • AR Cassiopeiae F e G formam um sistema semelhante ao AR Cassiopeiae CD: duas estrelas de massas semelhantes, orbitando o sistema primário de estrela tripla na mesma distância (dentro de uma ordem de magnitude).

Assim como no CD Nu Scorpii, o CD AR Cassiopeia e o FG orbitam o AR Cassiopeiae AB ​​em uma escala de tempo de centenas de milhares de anos.

O ponto principal a ser observado sobre esses sistemas de múltiplas estrelas de alta multiplicidade é que seus componentes geralmente são eles mesmos sistemas binários. Em outras palavras, você não tem um caso em que haja uma ou duas estrelas centrais, com o restante orbitando-as independentemente, ou onde você tem um monte de estrelas orbitando independentemente o mesmo ponto. É muito mais fácil criar alguns binários restritos e depois colocá-los em movimento - como um sistema normal de três estrelas, exceto que cada componente é na verdade duas estrelas.


Então, por que não encontramos sistemas estelares com mais de 7 estrelas? Existem alguns motivos possíveis:

  • Não podemos resolver certos componentes que pensamos serem apenas estrelas únicas. Sabemos apenas que o Nu Scorpii Aab é um sistema binário olhando suas linhas espectrais e vendo como elas mudam ao longo do tempo à medida que os componentes se movem em suas órbitas. É possível que nem possamos detectar esses binários espectroscópicos em alguns sistemas.
  • A nuvem protoestelar inicial pode não ser suficientemente grande para que esses sistemas se formem facilmente. Para formar um sistema de 7 estrelas, a menos que um ou mais componentes tenham sido capturados pelos outros (o que parece improvável, considerando que os arranjos são delicados), você precisa de uma nuvem muito, muito massiva (se a hipótese da fissão de alguma forma for válida para a totalidade) do sistema - o que provavelmente não é o caso) ou várias nuvens maciças colapsando ao mesmo tempo uma da outra, o que também pode não ser plausível.
  • É provável que esses sistemas sejam instáveis ​​ao colapso completo (ou seja, ejetando membros do sistema) ou perdendo membros para estrelas que passam. Dadas as altas separações necessárias para os componentes orbitarem de forma estável, não é exagero que uma estrela que os passe possa perturbá-los o suficiente para deixar o sistema.
HDE 226868
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Incrível! Minha cabeça está girando. Parece que cada passo na hierarquia é de uma ou duas ordens de grandeza na separação. Embora eu tenha aceitado a resposta para a pergunta Vetores de estado de várias estrelas “interessantes” , sempre há espaço para uma melhor.
uhoh
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@uhoh Você deveria conferir as órbitas trançadas insanas de Cris Moore. Consulte tuvalu.santafe.edu/~moore/gallery.html para obter links para diagramas e papéis animados. Obviamente, essas órbitas são extremamente improváveis ​​de ocorrer naturalmente. Eles são razoavelmente estáveis ​​a pequenas perturbações de posição e velocidade, mas não a variações nas massas, que precisam ser quase idênticas.
PM 2Ring