突破,物理学家几近攻克三体问题,对三体作用作出了最好的预测( 二 )
【突破,物理学家几近攻克三体问题,对三体作用作出了最好的预测】他们对不同质量的三颗恒星进行了数百万次的混合模拟,以观察每颗恒星被踢出组合的频率。当恒星拥有相同的质量时,混沌运动的不可预测性保证了每个成员都有三分之一的机会被剔除。
但随着质量差异的变化,一种情况出现了:较轻的恒星更容易被喷射出来。例如,当这三个天体的质量分别是10个太阳、15个太阳和20个太阳质量时,在78%的模拟中,10个太阳的恒星会被剔除。科尔的理论印证了这一预测,而其他理论预测的剔除率在70%到87%之间。当质量变得更不平衡时,新的理论框架预测得更好。
从数字恒星到天体物理学
问题是,没有人知道如何精确描述洞的形状,混沌的吸收率函数。该理论擅长于预测哪个天体会被剔除出去,因为从某种意义上说,这种特定的计算对许多不同的黑洞进行了“平均”,使研究人员不必去计算细节。
但要做出天体物理学家真正关心的预测,比如混沌三体相遇后留下的恒星对椭圆轨道的典型形状,混沌吸收率就非常重要。
为了帮助科尔的模型做出类似的预测,Manwadkar计划进行许多单星与双星碰撞的模拟,这将有助于逐点勾勒出神秘的吸收率函数的形状。最终,他希望能有一个很好的方程来描述它的整个形状,从而解决统计上的三体问题。
我们的梦想是得到一个数学表达式,这将使迄今为止最准确的统计预测成为可能。
如果研究人员成功了,下一步将是看看该理论如何解释宇宙中三体混沌的真实事件。
恒星可以集中在厚实的星团中,在那里单个的恒星经常会遇到成对的恒星,三体模拟可以帮助研究人员了解数以百万计的三体事件是如何随着时间的推移改变的。一个好的统计三体解可以帮助激光干涉引力波天文台的天体物理学家和未来的引力波探测器更深入地了解他们的观测结果。
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