Звездный поток Солнца или солнечные сестры-где они?

[Monstr]

Серьёзный подход. Для меня Фортран ассоциируется с перфокартами и шкафами ЕС ЭВМ )))

Fortran - мощный язык, для которого создано огромное количество математических библиотек. Многие современные астрономы до сих пор изпользуют именно этот язык программирования. Да и разработка компиляторов не прекращается, чего только стоят PGI Fortran и Intel Fortran. Последний, кстати, был бесплатен для некоммерческого использования под Linux

[Aluminium]

Итак, вот что получилось. В названии файла первое число - количество времени в миллиардах лет. Второе число - характерная начальная скорость звёзд в километрах в секунду. Максимальная начальная скорость примерно в 1,7 раз больше. Начальный размер скопления 60 св. лет. Количество звёзд - 1000. Координаты указаны в метрах, 1e+20 метров примерно равны 10 тыс. св. лет. Начало координат в центре Галактики.

[Amadeus]

Итак, вот что получилось. В названии файла первое число - количество времени в миллиардах лет. Второе число - характерная начальная скорость звёзд в километрах в секунду. Максимальная начальная скорость примерно в 1,7 раз больше. Начальный размер скопления 60 св. лет. Количество звёзд - 1000. Координаты указаны в метрах, 1e+20 метров примерно равны 10 тыс. св. лет. Начало координат в центре Галактики.

Спасибо, очень красиво и наглядно! У меня вопрос, учитывалась ли в математической модели неоднородность гравитационного поля диска МП,
обусловленная спиральным строением (наличие рукавов), а так же влияние галактик-спутников МП? Иди же по умолчанию принималось однородным?
Думаю при учёте названных факторов картина распределения получилась бы несколько иная, особенно в вертикальной плоскости.
Хотя это моё чисто интуитивное мнение...

[Aluminium]

Неоднородность поля пока не учитывалась. Только поле сплошной осесимметричной Галактики. Но, по моим оценкам, серьёзно повлиять на распределение могли только близко пролетающие шаровые скопления. Причём при уже растянутом в нить потоке звёзд заметному влиянию пролетающего мимо шарового скопления подверглись бы звёзды в радиусе 500 св. лет, для самых массивных скоплений. Но на общую картину это мало повлияет. Думаю, толщина потока может быть немного увеличена по сравнению с моделью, но всё же намного уже длины.

[Скеп-тик]

Несколько лет назад в науч. поп. фильме прозвучала одна идея - металличность Солнца говорит о том, что оно сформировалось в рукаве Галактики примерно вдвое ближе к центру, чем где находиться сейчас. И если эксцентриситет галактической орбиты Солнца равен 0,4-0,6,  то "братья" Солнца разбежались по более замысловатым траекториям, сильно зависящим от времени покидания кластера.

[Aluminium]

Любопытная информация. Спасибо, попробую загнать в модель новые данные и посмотреть, что будет. Один вопрос: что именно означает эксцентриситет галактической орбиты?

[Aluminium]

Эксперименты с установкой начального скопления на разнообразные орбиты на расстоянии 0,5-1,0 от текущего не дали больших расхождений с уже имеющимися данными. Звёзды скопления по-прежнему вытягиваются в нить, но её положение становится неопределённым, а длина может быть увеличена до 2 раз по сравнению с предыдущими расчётами. Таким образом, "братья" Солнца всё же сосредоточены в нашей половине Галактики, но точное распределение неясно. Исходя из расстояния до ближайшего "брата" чуть больше 100 св. лет, начальное количество звёзд древнего скопления можно оценить в 10³.

[Geen]

Только поле сплошной осесимметричной Галактики.

А можно чуть подробнее?

[Aluminium]

А можно чуть подробнее?

Экспоненциальная модель. Плотность вещества падает экспоненциально вдоль радиуса диска и вдоль оси Галактики, с разным шагом плюс отдельно центр Галактики. Использовал также данные о вращении Галактики и плотности вещества диска в зависимости от радиуса. Расчёты были максимально упрощены, поле в конкретной точке аппроксимировалось суммой центрального поля и притяжением к диску. Несмотря на упрощения, имитация оказалась способной довольно точно показать похожие на реальные траектории звёзд.

Я ещё подумываю, как время будет, существенно уточнить модель. В частности, закинуть туда пару сотен шаровых скоплений.

[Amadeus]

Я ещё подумываю, как время будет, существенно уточнить модель. В частности, закинуть туда пару сотен шаровых скоплений.

Всё верно, только при этом следует учитывать, что шаровые скопления не располагаются в диске МП, а являются частью галактического гало.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%93%D0%B0%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B8

[Aluminium]

Всё верно, только при этом следует учитывать, что шаровые скопления не располагаются в диске МП, а являются частью галактического гало.

Само собой. Я изначально ориентировался на последующее создание трёхмерной модели с максимальным правдоподобием. В оценках влияния шаровых скоплений я уже учитывал сравнительно высокую относительную скорость сближения с потоком.

[Geen]

Экспоненциальная модель.

Всё-таки, если представляете результаты расчётов, было бы неплохо указывать модель и её параметры...
Экспоненциальное падение выглядит слишком круто - нам же нужна плоская кривая вращения
Впрочем, как кажется, конкретная модель тут мало что меняет - орбиты всё равно почти круговые, и размазывает, всё равно, вдоль них изрядно....

[Aluminium]

Экспоненциальное падение выглядит слишком круто - нам же нужна плоская кривая вращения

Оно довольно неплохо описывает реальные свойства галактик.

Впрочем, как кажется, конкретная модель тут мало что меняет - орбиты всё равно почти круговые, и размазывает, всё равно, вдоль них изрядно....

Согласен, меняется немногое. Что удивительно, с некруговых орбит размазывается тоже в виде нити. Для гравитационного поля материальной точки это очевидно, ибо траектории замкнуты, но насчёт поля галактики я, честно говоря, сильно сомневался.

[Amadeus]

И всё таки, мне кажется, для полного правдоподобия в модели нужно учитывать и рукава. Пусть (для упрощения) и не в виде спиралей, а хотя бы
"спиц" бОльшей плотности, радиально расходящихся от центра. Теоретически это может дать появление узлов, уплотнений на торе
размытия потока. Как то так...

[Aluminium]

Теоретически это может дать появление узлов, уплотнений на торе
размытия потока. Как то так...

Смотря какое там реальное уплотнение по сравнению с межрукавьем. Спиральные рукава яркие, но это достигается не столько большей плотностью, сколько большим количеством молодых звёзд. Да и закручены у Млечного Пути рукава прилично. Так что в виде спиц, причём радиальных я их точно не буду моделировать. Хорошо закрученная спираль, кстати, немногое меняет по сравнению с обычным диском. Вот бар добавить следующим апдейтом... Но если и он не раскачает нить в широкую ленту, на спиральные рукава надежды совсем мало.

Я видел моделирование влияния спутника Сатурна на кольцо F. Действительно, образуются уплотнения, разрежённости, кольцо несколько размазывается. Постепенно возмущения сглаживаются, но всё время возникают новые, а кольцо остаётся кольцом. Примерно того же я ожидаю и в случае движения скопления в Галактике. Кажется, что незамкнутая траектория поспособствует размытию нити, да. Но пока что этого не происходит, хотя я испробовал много вариантов орбит. Размытие происходит за долгое время, многократно превышающее время заполнения круговой орбиты. А за 4,5 млрд лет заполнена лишь четверть окружности, в лучшем случае половина.

[Dayan]

Кажется, что всё же основную роль в причинах распада скопления играет не суммарное гравитационное поле Галактики, не притяжение пролетающих рядом шаровых скоплений, а влияние соседних отдельных звёзд поля на членов скопления. Также, на скопление может значительно повлиять газо-пылевая среда Галактики, в частности, притяжение гигантских молекулярных облаков. Эти обстоятельства Вами были как-то учтены при моделировании? Возможно, что при их учитывании распад и растворение скопления происходит намного эффективнее.

[Aluminium]

Кажется, что всё же основную роль в причинах распада скопления играет не суммарное гравитационное поле Галактики, не притяжение пролетающих рядом шаровых скоплений, а влияние соседних отдельных звёзд поля на членов скопления. Также, на скопление может значительно повлиять газо-пылевая среда Галактики, в частности, притяжение гигантских молекулярных облаков.

Гигантские молекулярные облака по массе и размерам эквивалентны шаровым скоплениям. Влияние соседних звёзд мало и случайно, поэтому даже суммарно большого разброса не появится. Со временем, впрочем, дело дойдёт до учёта этих факторов.

[Dayan]

Гигантские молекулярные облака по массе и размерам эквивалентны шаровым скоплениям.

Но вероятность близкого прохождения выше, и подобное прохождение длительней. Потому, что ГМО почти все расположены в диске (притом, неравномерно), и их количество по меньшей мере на порядок больше шаровых скоплений. А кроме них есть ещё облака HI и просто молекулярные облака, которых ещё больше, чем ГМО. И, кстати, взаимное влияние рассеянных скоплений друг на друга наверное тоже следовало бы учесть. Насколько велико влияние этих факторов на растворение скоплений в диске, нужно моделировать конечно.

Влияние соседних звёзд мало и случайно, поэтому даже суммарно большого разброса не появится.

Совершенно не очевидно, что оно мало. Это надо тоже моделировать. Звёзды поля всегда пронизывают скопление и постоянно обмениваются моментом импульса с его членами. Каждая отдельная звезда, конечно, в отдельном, усреднённом случае испытывает не очень большое влияние, но за миллиарды лет суммарное влияние таких событий может стать довольно значимым.

[Klapaucius]

Кажется, что всё же основную роль в причинах распада скопления играет не суммарное гравитационное поле Галактики, не притяжение пролетающих рядом шаровых скоплений, а влияние соседних отдельных звёзд поля на членов скопления. Также, на скопление может значительно повлиять газо-пылевая среда Галактики, в частности, притяжение гигантских молекулярных облаков.

Гигантские молекулярные облака по массе и размерам эквивалентны шаровым скоплениям. Влияние соседних звёзд мало и случайно, поэтому даже суммарно большого разброса не появится. Со временем, впрочем, дело дойдёт до учёта этих факторов.

Всё так, однако шаровые скопления, как считается, уже не образуются многие миллиарды лет. И наше Солнце возникло в рассеянном скоплении. А они распадаются максимум за сотни миллионов лет (быстро теряя газ, и яркие звёзды). Карлики вроде Солнца и мельче разлетаются кто куда (впрочем пополняя в основном именно дисковую составляющую МП). Древние шаровые скопления "испаряются" на несколько порядков медленнее, и покидающие их звёзды как правило в галактический диск не попадают.
Два наиболее известных примера (рассеянных скоплений): Плеяды и Гиады. Возраст первого около 100 млн. лет, скопление ещё довольно компактно. Второго  - около 600, и при сравнимой массе оно уже не особо выглядит как нечто компактное. Звёзды довольно быстро разлетаются.

[Aluminium]

Насколько велико влияние этих факторов на растворение скоплений в диске, нужно моделировать конечно.

Полностью согласен. Учёт тысяч ГМО несколько сложнее, чем пары сотен ШС. Скорее всего, в модель пойдут лишь наиболее крупные, а остальные будут давать случайное взаимодействие.

Совершенно не очевидно, что оно мало. Это надо тоже моделировать. Звёзды поля всегда пронизывают скопление и постоянно обмениваются моментом импульса с его членами.

Не очевидно, да. Однако предварительные оценки показали, что суммарное влияние может выбить несколько звёзд, а остальные просто слегка растрясёт. Как уже было посчитано в другой теме, характерное расстояние теснейшего за 5 млрд лет сближения с другой звездой составляет 10³ а. е..

Всё так, однако шаровые скопления, как считается, уже не образуются многие миллиарды лет.

Иногда в особо крупных областях звездообразования образуются. Примером, возможно, является R136.