별의 역학 시스템에서 상대 론적 효과


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누군가 별의 역학 시스템 / 환경을 알고 있다면 상대성 효과가이 별 시스템의 움직임에 역동적 인 역할을 할 수있는 곳이 궁금합니다. 하위 질문으로-알려진 중요한 약하지만 누적 누적 효과가 있습니까?

다시 말해 상대 론적 효과가 뉴턴의 중력에 기반한 N-Body / Collisionless Boltzman / Gas / .. 모델의 적용 성을 무효화 할 수있는 경우.

이 시스템에서 가장 잘 알려진 컴팩트 바이너리의 경우를 제외하고 싶습니다.


@ 길로 숑 : 우리 은하 중심의 경우, 별은 1000AU 정도에서 초 거대 블랙홀에 접근하는 반면 중력 반경은 거의 1AU입니다. 하나는 분명히 1 차 이상의 포스트 뉴턴 역학이 필요하지 않습니다. 이것은 상대 론적 효과이지만 이론은 본질적으로 특수한 상대 론적 텐서 분야의 이론이다. 실제로 다른 은하계에서 더 큰 블랙홀의 경우 그 효과가 더 두드러 질 수 있습니다.
— Alexey Bobrick

그럼에도 불구하고 @Guillochon, 답변 주셔서 감사합니다! 나는 그것이 좀 더 실체화 된 것을 보게되어 매우 기쁠 것입니다.
— Alexey Bobrick

@AlexeyBobrick 그것은 관측 된 은하 중심 별을 위한 것이며 , 이것은 전체의 작은 부분입니다. 그리고 관측 된 별들 중에서도 S2 는 감지 할 수있는 세차 운동 (중력 반경이 많음에도 불구하고)을 보일 수 있습니다.
— Guillochon

답변:


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초대형 블랙홀 주변의 스텔라 클러스터는 상대성이 역할을하는 시스템입니다. 현재 우리 은하 중심에는 밝은 별만 보일 수 있습니다. 왜냐하면 우리와 은하 중심 사이에는 많은 중성 가스가 있기 때문입니다. 결과적으로, 우리는 멀리 떨어진 블랙홀을 실제로 공전하는 많은 별들 중에서 "테스트 입자"가 거의 없습니다.

그럼에도 불구하고 충분한 데이터가 수집되면 다음 몇 년 내에 잠재적 으로 궁수 자리 A * (우리 은하의 중심 블랙홀) 인 S2 까지 가장 가까운 주변 중심 거리 중 하나를 가진 스타에 대해 상대 론적 세차 측정 이 가능할 수 있습니다 .

상대 론적 효과가 어떻게 클러스터의 역학에 영향을 미칠 수 있는지에 관해, 일반 상대성 이론에 의해 유발 된 세차 운동은 Kozai 와 같은 3 체 공명을 포함한 공진 상호 작용을 억제 할 수있다 . 이러한 종류의 공명이 다른 이완 프로세스와 비교하여 중요한지에 따라 이완 시간이 크게 증가하여 클러스터가 시간이 지남에 따라 더 느리게 진화 할 수 있습니다. 이것은 대량 분리 속도 , 조석 중단 및 초고속 별 / S 별 생성과 같은 것들에 영향을 줄 수 있습니다 .


좋은 답변, 감사합니다! 세 계의 측정에 대한 가능성과 GR 보정이 Kozai 메커니즘과 관련 될 수 있다는 사실에 관해, 우리 시스템에 대해 1000 AU보다 많은 많은 별의 존재와 관련하여, 몇 가지 질적 진술에 대한 참조 또는 추정을 줄 수 있습니까? 또한 여기에 어떤 종류의 신체 상호 작용이 언급되어 있습니까? 이진 및 필드 스타, 이진 및 SBH 또는 SBH + 스타 및 필드 스타?
— Alexey Bobrick

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@AlexeyBobrick 영향을 줄 수있는 다른 공진 상호 작용이 있음을 지정하기 위해 답변을 약간만 업데이트했지만 나중에 더 많은 정보를 추가하겠습니다.
— Guillochon

친애하는 @Guillochon, 당신은 이미 좋은 답변을 완전한 형태로 확장하여 그것을 받아 들일 수 있고 독자들이 아름다운 완성도를 즐길 수 있도록 고려할 수 있습니까?
— Alexey Bobrick

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@Guillochon의 답변에 덧붙여, 태양계 에는 수많은 일반적인 상대 론적 테스트가 있으며, 가장 유명한 것은 수성의 근위의 세차 운동입니다 .

요컨대, 수성 행성에 대한 태양 (perihelion)에 가장 근접한 지점의 위치는 변화하는 양입니다. 본질적으로 한 번의 완전한 회전이 주어지면 닫힌 모양을 추적하지 않습니다. 줄리안 해마다이 지점이 이동하는 거리는 뉴턴 역학 (태양과 수성은이 두 몸통) 아래에서 진화하는 단순한 2- 몸체 시스템을 가정하면 잘 예측 되지 않습니다 . 고려해야 할 다른 것들은이 2 체 시스템에 대한 다른 행성 (가장 중요한 목성)의 중력 영향과 태양이 완전히 구형이 아닙니다 ( Oblate Spheroid입니다 ). GR로 인해 수정 사항을 포함하면 세차가 완전히 설명 될 수 있습니다.

또 다른 주목할만한 GR 테스트는 1919 년 일식 에서 태양 에 의한 별의 빛의 편향으로 GR이 실행 가능한 이론이라는 몇 년의 공식화를 입증했습니다.


확실히 사실입니다. 그러나 나는 어떤 시스템에서 perihellion precession이 동적으로 중요 할 수 있는지 궁금합니다. 실제로 수은의 경우 GR 부분은 다른 효과보다 현저히 작아 세차 운동을 유발합니다.
— Alexey Bobrick

글쎄요, 그것은 다른 행성의 중력 영향보다 훨씬 작은 크기입니다. 요점은 아직입니다 필요한 올바르게 움직임을 예측하기. 간단한 대답은 훨씬 더 큰 시스템입니다 (즉, 매우 큰 별이나 블랙홀 주위를 공전하는 별들의 무리).
— astromax

블랙홀 근처에서 공전하는 별은 방해받는 경향이 있습니다. 사실, 별의 질량이 큰 블랙홀은 별보다 더 큰 별을 제외하고 별의 동반자에게 효과를 더 강하게 만들지는 않습니다. 별은 일반적인 동반자보다이 블랙홀에 더 가까이 갈 수 없습니다. 그러나 초 거대 블랙홀의 경우 효과가있을 수 있습니다. 그러나이 경우 GR 효과의 역동적 중요성을 간략히 설명하고 입증하는 것이 좋을 것입니다.
— Alexey Bobrick

@AlexeyBobrick 위의 진술에서 슈퍼 방대한 종류가 암시됩니다. 또한 초 거대 블랙홀이 서로 공전 할 때 GR은 매우 중요합니다.
— astromax

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SBH의 이진 진화에 GW 방사선 효과를 의미한다고 생각합니다. 일반적으로 GW 방사선은 바이너리에 관한 것이지만 실제로 좋은 대답이 될 수 있습니다. 아니면 다른 의미가 있습니까?
— Alexey Bobrick 21시 57 분
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