Диссертация (1149363)
Текст из файла
Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåòÍà ïðàâàõ ðóêîïèñèÌàòâèåíêî Àíòîí Ñåðãååâè÷Äèíàìèêà øèðîêèõ ñèñòåì êðàòíûõçâåçä â ãðàâèòàöèîííîì ïîëå ÃàëàêòèêèÑïåöèàëüíîñòü 01.03.01 àñòðîìåòðèÿ è íåáåñíàÿ ìåõàíèêàÄÈÑÑÅÐÒÀÖÈßíà ñîèñêàíèå ó÷åíîé ñòåïåíèêàíäèäàòà ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóêÍàó÷íûé ðóêîâîäèòåëü:äîêòîð ôèç.-ìàò.
íàóê,ïðîôåññîð Â.Â. ÎðëîâÑàíêò-Ïåòåðáóðã 20162ÎãëàâëåíèåÂÂÅÄÅÍÈÅ14ÊÐÀÒÊÀß ÈÑÒÎÐÈß ÈÇÓ×ÅÍÈß ØÈÐÎÊÈÕ ÏÀÐ È ÊÐÀÒÍÛÕ ÇÂÅÇÄ1.113Èñòîðèÿ èçó÷åíèÿ äâîéíûõ è êðàòíûõ çâåçä îò Ãåðøåëÿ äî íàøèõ äíåé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
131.2Èñòîðèÿ íàáëþäåíèé øèðîêèõ äâîéíûõ è êðàòíûõ ñèñòåì . . . 191.3Èñòîðèÿ ÷èñëåííî-ýêñïåðèìåíòàëüíûõ è òåîðåòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé øèðîêèõ äâîéíûõ è êðàòíûõ ñèñòåì . . . . . . . . . . . 2123ÄÈÍÀÌÈÊÀ ÊÐÀÒÍÎÉ ÑÈÑÒÅÌÛ ÊÀÑÒÎÐÀ242.1Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ñèñòåìû è êîìïîíåíòîâ . . . . . . . . 242.2Îïèñàíèå ìåòîäà ÏÂÄ . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.3Îïðåäåëåíèå îðáèòû âíóòðåííåé ïàðû ÀÂ2.4Îïðåäåëåíèå îðáèòû âíåøíåé ïàðû ÀÂ-Ñ . . . . . . . . . . . . . 352.5Óñòîé÷èâîñòü ñèñòåìû Êàñòîð . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452.6Îñíîâíûå âûâîäû. . . . . . . . . . . . 31. . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 47ÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÀß ÝÂÎËÞÖÈß ÑÈÑÒÅÌÛ ÀËÜÔÀ ÖÅÍÒÀÂÐÀ+ÏÐÎÊÑÈÌÀ483.1Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ñèñòåìû è êîìïîíåíòîâ . . . . . . . . 483.2Èçîëèðîâàííûé ñëó÷àé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513.2.13.3ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈÅ ÌÅÒÎÄÎÌ ÌÎÍÒÅ-ÊÀÐËÎ . . .
53Ìîäåëèðîâàíèå äèíàìèêè øèðîêîé ïàðû â ïîëå Ãàëàêòèêè . . . 5733.3.1Ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ äèíàìèêè ñèñòåìû àëüôà Öåíòàâðà ÀÂ + Ïðîêñèìà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583.3.23.4Äèñêóññèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623.4.13.54Âîçìîæíûå ñöåíàðèè ýâîëþöèè . . . . . . . . . . .
. . . . 62Îñíîâíûå âûâîäû. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64ØÈÐÎÊÈÅ ÏÀÐÛ Â ÏÎËÅ ÃÀËÀÊÒÈÊÈ654.1Ïîñòàíîâêà çàäà÷è . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 654.2Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû äëÿ îêðåñòíîñòè Ñîëíöà . . . . . . . . . . 684.34.2.1Îáëàñòè îãðàíè÷åííûõ äâèæåíèé4.2.2Òèïû îðáèò . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 744.2.3Àíàëîã ýôôåêòà ËèäîâàÊîäçàÿ . . . . . . . . . . . . . . 764.44.5. . . . . . . . . . . . . 68Çàâèñèìîñòü ðåçóëüòàòîâ îò ðàññòîÿíèÿ äî öåíòðà Ãàëàêòèêè . . 804.3.15Ýôôåêò âàðèàöèè ëó÷åâîé ñêîðîñòè Ïðîêñèìû . .
. . . . 60Ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . 80Ìîäåëü ñ áàðîì . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 874.4.1Ïîñòàíîâêà çàäà÷è . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 874.4.2Âëèÿíèå áàðà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88Îñíîâíûå âûâîäû. .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93ÄÈÍÀÌÈÊÀ ØÈÐÎÊÈÕ ÏÀÐ Â ÐÀÌÊÀÕ MOND945.1Êîíöåïöèÿ MOND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 945.2Ïîñòàíîâêà çàäà÷è . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 965.3Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 975.45.3.1Îáëàñòè îãðàíè÷åííûõ äâèæåíèé5.3.2Âèäû òðàåêòîðèé . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105Îñíîâíûå âûâîäû. . . . . . . . . . . . . 97. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ109ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ1124ÂÂÅÄÅÍÈÅ äèññåðòàöèîííîé ðàáîòå ðàññìàòðèâàåòñÿ äèíàìè÷åñêàÿ ýâîëþöèÿ øèðîêèõ êðàòíûõ ñèñòåì çâåçä. Êðàòíûå çâåçäû ýòî ñèñòåìû, ñîñòîÿùèå èçòðåõ èëè áîëåå çâåçä, êîòîðûå íà íåáåñíîé ñôåðå ðàñïîëàãàþòñÿ áëèçêî äðóãê äðóãó. Ýòà áëèçîñòü ìîæåò áûòü âèäèìîé (çâåçäû âäîëü ëó÷à çðåíèÿ ðàçíåñåíû äðóã îò äðóãà íà çíà÷èòåëüíûå ðàññòîÿíèÿ, à â ïðîåêöèè íà íåáåñíóþñôåðó îíè íàõîäÿòñÿ áëèçêî).
 ýòîì ñëó÷àå çâåçäà íàçûâàåòñÿ îïòè÷åñêîéêðàòíîé. Åñëè çâåçäû íàõîäÿòñÿ áëèçêî â òðåõìåðíîì ïðîñòðàíñòâå è ãðàâèòàöèîííî ñâÿçàíû, òî ñèñòåìà íàçûâàåòñÿ ôèçè÷åñêîé êðàòíîé. Åñëè êîìïîíåíòû ôèçè÷åñêîé êðàòíîé ñèñòåìû ìîãóò áûòü ðàçðåøåíû (òî åñòü èõ ìîæíîóâèäåòü ïî îòäåëüíîñòè â îïòè÷åñêèé òåëåñêîï), òî òàêàÿ ñèñòåìà íàçûâàåòñÿ âèçóàëüíîé êðàòíîé.
Åñëè æå êðàòíîñòü çâåçäû ìîæåò áûòü îïðåäåëåíàòîëüêî ñ ïîìîùüþ ñïåêòðàëüíûõ èëè ôîòîìåòðè÷åñêèõ íàáëþäåíèé, òî îíàíàçûâàåòñÿ ñïåêòðàëüíîé êðàòíîé èëè çàòìåííîé êðàòíîé ñèñòåìîé.Àêòóàëüíîñòü ðàáîòûÊðàòíûå çâåçäû øèðîêî ðàñïðîñòðàíåíû â îêðåñòíîñòè Ñîëíöà. Ñðåäè íèõíàáëþäàåòñÿ çíà÷èòåëüíîå ÷èñëî øèðîêèõ ñèñòåì, ñ ðàññòîÿíèÿìè ìåæäóêîìïîíåíòàìè, äîñòèãàþùèìè 30 000 à.å. Äèíàìèêà òàêèõ ñèñòåì ïðåäñòàâëÿåò çíà÷èòåëüíûé èíòåðåñ êàê ñ òî÷êè çðåíèÿ çâåçäíîé äèíàìèêè, òàê è ñïîçèöèé òåñòèðîâàíèÿ ðàçëè÷íûõ òåîðèé ãðàâèòàöèè.  ëèòåðàòóðå â ïîñëåäíèå ãîäû ïîÿâëÿåòñÿ âñå áîëüøå ðàáîò, ïîñâÿùåííûõ ðàçëè÷íûì àñïåêòàì äèíàìèêè øèðîêèõ ñèñòåì â îêðåñòíîñòè Ñîëíöà êàê â ïëàíå íàáëþäàòåëüíûõäàííûõ, òàê è â ïëàíå ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ äèíàìè÷åñêîé ýâîëþöèè5òàêèõ ñèñòåì ñ ó÷åòîì âíåøíèõ âîçìóùàþùèõ ôàêòîðîâ ïîëÿ Ãàëàêòèêèè ñáëèæåíèé ñ äðóãèìè îáúåêòàìè Ãàëàêòèêè.Öåëè ðàáîòûÎñíîâíîé öåëüþ ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ èññëåäîâàíèå äèíàìè÷åñêîé ýâîëþöèè øèðîêèõ êðàòíûõ ñèñòåì çâåçä â ãðàâèòàöèîííîì ðåãóëÿðíîì ïîëå Ãàëàêòèêè.Äëÿ äîñòèæåíèÿ ïîñòàâëåííîé öåëè áûëè ðåøåíû ñëåäóþùèå ÷àñòíûå çàäà÷è:• îïðåäåëåíèå îðáèòàëüíûõ ýëåìåíòîâ âíóòðåííåé è âíåøíåé äâîéíûõïîäñèñòåì è èññëåäîâàíèå äèíàìèêè âèçóàëüíîé òðîéíîé ñèñòåìû Êàñòîð;• ðàçðàáîòêà àëãîðèòìà, ïîçâîëÿþùåãî èçó÷àòü äèíàìèêó øèðîêèõ êðàòíûõ ñèñòåì ñ èçâåñòíûìè èíäèâèäóàëüíûìè ïîëîæåíèÿìè, ñîáñòâåííûìè äâèæåíèÿìè è ëó÷åâûìè ñêîðîñòÿìè êîìïîíåíòîâ â ãðàâèòàöèîííîìïîëå Ãàëàêòèêè;• ïðèìåíåíèå ðàçðàáîòàííîãî àëãîðèòìà äëÿ èññëåäîâàíèÿ äèíàìèêè ñèñòåìû α Centauri + Proxima;• ðàçðàáîòêà è ïðèìåíåíèå àëãîðèòìà, ïîçâîëÿþùåãî èçó÷àòü äèíàìè÷åñêóþ ýâîëþöèþ øèðîêèõ äâîéíûõ ñèñòåì â ðåãóëÿðíîì ïîëå Ãàëàêòèêèíà êîñìîãîíè÷åñêèõ âðåìåíàõ;• ðåàëèçàöèÿ ðàçðàáîòàííûõ ìåòîäèê äëÿ êëàññè÷åñêîé íüþòîíîâñêîé òåîðèè ãðàâèòàöèè è äëÿ ðàçëè÷íûõ âàðèàíòîâ ìîäèôèöèðîâàííîé íüþòîíîâñêîé äèíàìèêè (MOND);• èçó÷åíèå çàâèñèìîñòè ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ îò ãàëàêòîöåíòðè÷åñêîãî ðàññòîÿíèÿ.6Íàó÷íàÿ íîâèçíà• Âïåðâûå îïðåäåëåíî ñåìåéñòâî ýëëèïòè÷åñêèõ îðáèò äëÿ âíåøíåé äâîéíîé ÀÂÑ â øèðîêîé âèçóàëüíîé òðîéíîé ñèñòåìå Êàñòîð.• Ðàçðàáîòàí íîâûé ìåòîä èññëåäîâàíèÿ äèíàìè÷åñêîé ýâîëþöèè øèðîêèõ äâîéíûõ ñèñòåì ñ èçâåñòíûìè èíäèâèäóàëüíûìè ïîëîæåíèÿìè, ñîáñòâåííûìè äâèæåíèÿìè è ëó÷åâûìè ñêîðîñòÿìè êîìïîíåíòîâ â ãðàâèòàöèîííîì ïîëå Ãàëàêòèêè.• Ïðèìåíåíèå ìåòîäà ê ñèñòåìå α Centauri + Proxima ïîêàçàëî, ÷òî ïîèìåþùèìñÿ íàáëþäàòåëüíûì äàííûì ñèñòåìà ÿâëÿåòñÿ íåóñòîé÷èâîé èðàññïàäàåòñÿ íà èòåðâàëå âðåìåíè ïîðÿäêà 200 ìëí.
ëåò çà ýòî âðåìÿêîìïîíåíòû îòäàëÿþòñÿ äðóã îò äðóãà íà ðàññòîÿíèå ïîðÿäêà 20 ïê.• Ðàçðàáîòàí íîâûé ìåòîä ÷èñëåííîãî èññëåäîâàíèÿ äèíàìèêè øèðîêèõäâîéíûõ ñèñòåì â ðåãóëÿðíîì ïîëå Ãàëàêòèêè íà êîñìîãîíè÷åñêèõ âðåìåíàõ.• Âûÿâëåíà îáëàñòü óñòîé÷èâîñòè øèðîêèõ äâîéíûõ ñèñòåì â ïîëå Ãàëàêòèêè äëÿ îêðåñòíîñòè Ñîëíöà; ïîêàçàíî, ÷òî õàðàêòåðíûé ðàçìåð ýòîéîáëàñòè ïðèáëèçèòåëüíî ðàâåí ïðèëèâíîìó ðàäèóñó.• Äëÿ äâîéíûõ ñèñòåì ñ îáðàòíûì âðàùåíèåì âïåðâûå ïîêàçàíî, ÷òî îáëàñòü óñòîé÷èâûõ äâèæåíèé ñîñòîèò èç äâóõ ÷àñòåé; âûòÿíóòîå îòâåòâëåíèå ïðîñòèðàåòñÿ ïðèáëèçèòåëüíî äî 10 ïê.• Ïîêàçàíî, ÷òî îáëàñòè óñòîé÷èâîñòè â êëàññè÷åñêîì íüþòîíîâñêîì ñëó÷àå ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ ïî ôîðìå è ñòðóêòóðå îò îáëàñòåé óñòîé÷èâîñòè â ðàçëè÷íûõ âàðèàíòàõ MOND, ïðè ýòîì ðàçíûå âàðèàíòûMOND ñîãëàñóþòñÿ ìåæäó ñîáîé.• Âïåðâûå ïîëó÷åíû çàâèñèìîñòè ôîðìû è ðàçìåðîâ îáëàñòè óñòîé÷èâîñòè äâèæåíèé øèðîêèõ äâîéíûõ ñèñòåì îò ãàëàêòîöåíòðè÷åñêîãî ðàññòîÿíèÿ.7Íàó÷íàÿ è ïðàêòè÷åñêàÿ öåííîñòü äèññåðòàöèîííîé ðàáîòå ïðåäëîæåí àëãîðèòì, ïîçâîëÿþùèé îïðåäåëèòüñåìåéñòâî îðáèò äëÿ øèðîêèõ äâîéíûõ ñèñòåì ìåòîäîì ïàðàìåòðîâ âèäèìîãîäâèæåíèÿ (ÏÂÄ) è îöåíèòü îáëàñòü óñòîé÷èâîñòè èåðàðõè÷åñêèõ âèçóàëüíûõòðîéíûõ ñèñòåì.Ðàçðàáîòàí ìåòîä èçó÷åíèÿ äèíàìè÷åñêîé ýâîëèöèè øèðîêèõ äâîéíûõçâåçä ñ èçâåñòíûìè èíäèâèäóàëüíûìè ïîëîæåíèÿìè, ñîáñòâåííûìè äâèæåíèÿìè è ëó÷åâûìè ñêîðîñòÿìè êîìïîíåíòîâ â ãðàâèòàöèîííîì ïîëå Ãàëàêòèêè.Ìåòîä àïðîáèðîâàí íà ñèñòåìå α Centauri + Proxima.Îïðåäåëåíû õàðàêòåðèñòèêè îáëàñòè óñòîé÷èâîñòè øèðîêèõ äâîéíûõ ñèñòåì â çàâèñèìîñòè îò ðàññòîÿíèÿ äî öåíòðà Ãàëàêòèêè.
Ïîêàçàíî, ÷òî õàðàêòåðíûé ðàçìåð ýòîé îáëàñòè ïðèáëèçèòåëüíî ðàâåí ðàäèóñó ßêîáè. Äëÿäâîéíûõ ñèñòåì ñ îáðàòíûì âðàùåíèåì (âðàùåíèå äâîéíîé ïðîèñõîäèò â íàïðàâëåíèè, ïðîòèâîïîëîæíîì âðàùåíèþ Ãàëàêòèêè) ïîêàçàíî, ÷òî îáëàñòüóñòîé÷èâûõ äâèæåíèé ñîñòîèò èç äâóõ ÷àñòåé.Ïîëó÷åííûå õàðàêòåðèñòèêè îáëàñòè óñòîé÷èâîñòè øèðîêèõ äâîéíûõ ñèñòåì â îêðåñòíîñòè Ñîëíöà â ðàìêàõ êëàññè÷åñêîé íüþòîíîâñêîé ãðàâèòàöèèè â ðàçëè÷íûõ âàðèàíòàõ MOND ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ. Âûÿâëåííûå ðàçëè÷èÿ ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ òåñòèðîâàíèÿ òåîðèè ãðàâèòàöèè.Ïîëîæåíèÿ, âûíîñèìûå íà çàùèòó1.
Âïåðâûå íàéäåíî ñåìåéñòâî ýëëèïòè÷åñêèõ îðáèò äëÿ âíåøíåé äâîéíîé ïîäñèñòåìû â èåðàðõè÷åñêîé âèçóàëüíîé òðîéíîé ñèñòåìå Êàñòîð èîöåíêà îáëàñòè óñòîé÷èâîñòè äëÿ ýòîé ñèñòåìû.2. Ïîêàçàíî, ÷òî ïðè èìåþùèõñÿ íàáëþäàòåëüíûõ äàííûõ øèðîêàÿ äâîéíàÿ α Centauri + Proxima ðàçðóøàåòñÿ âî âíåøíåì ãàëàêòè÷åñêîì ïîëåçà õàðàêòåðíîå âðåìÿ ïîðÿäêà 200 ìëí. ëåò.3. Ïîëó÷åíà çàâèñèìîñòü õàðàêòåðèñòèê îáëàñòè óñòîé÷èâîñòè øèðîêèõ8äâîéíûõ ñèñòåì îò ðàññòîÿíèÿ äî öåíòðà Ãàëàêòèêè. À äëÿ äâîéíûõñèñòåì ñ îáðàòíûì âðàùåíèåì ïîêàçàíî, ÷òî îáëàñòü óñòîé÷èâûõ äâèæåíèé ñîñòîèò èç äâóõ ÷àñòåé.4.
Ïîêàçàíî, ÷òî õàðàêòåðèñòèêè îáëàñòè óñòîé÷èâîñòè øèðîêèõ äâîéíûõñèñòåì â îêðåñòíîñòè Ñîëíöà â ðàçëè÷íûõ âàðèàíòàõ MOND ñîãëàñóþòñÿ ìåæäó ñîáîé, îäíàêî îíè ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ îò êëàññè÷åñêîãîíüþòîíîâñêîãî ñëó÷àÿ.Äîñòîâåðíîñòü ðåçóëüòàòîâÄîñòîâåðíîñòü ðåçóëüòàòîâ ìîäåëèðîàâíèÿ ïîäòâåðæäàåòñÿ ñîãëàñèåì èíäèâèäóàëüíûõ òðàåêòîðèé è õàðàêòåðèñòèê îáëàñòåé óñòîé÷èâîñòè, ïîëó÷åííûõíàìè ñ èñïîëüçîâàíèåì ðàçíûõ ìåòîäîâ ÷èñëåííîãî èíòåãðèðîâàíèÿ. Äîñòîâåðíîñòü òàêæå ïîäòâåðæäàåòñÿ êà÷åñòâåííûì ñîãëàñèåì ñ ðåçóëüòàòàìè äðóãèõ àâòîðîâ â ñîïîñòàâèìûõ ñëó÷àÿõ.Àïðîáàöèÿ ðàáîòûÎñíîâíûå ðåçóëüòàòû ðàáîòû íåîäíîêðàòíî äîêëàäûâàëèñü íà ñåìèíàðå Êàôåäðû íåáåñíîé ìåõàíèêè ÑÏáÃÓ.Ðåçóëüòàòû ðàáîòû äîêëàäûâàëèñü íà ñëåäóþùèõ êîíôåðåíöèÿõ:1. Âñåðîññèéñêàÿ íàó÷íàÿ êîíôåðåíöèÿ Àñòðîíîìèÿ îò áëèæíåãî êîñìîñàäî êîñìîëîãè÷åñêèõ äàëåé, Ìîñêâà, 2530 ìàÿ, 2015.2.
Binary systems, their evolution and environments, Ulaan Baatar, Mongolia,1-5 September, 2014.3. Âñåðîññèéñêàÿ àñòðîíîìè÷åñêàÿ êîíôåðåíöèÿ Ìíîãîëèêàÿ Âñåëåííàÿ(ÂÀÊ-2013), Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, 2327 ñåíòÿáðÿ, 2013.9Ïóáëèêàöèè ïî òåìå äèññåðòàöèèÎñíîâíûå ðåçóëüòàòû äèññåðòàöèè îïóáëèêîâàíû â ñëåäóþùèõ ñòàòüÿõ:1. Ìàòâèåíêî À.Ñ., Îðëîâ Â.Â.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
