Astronomy
Collision de galaxies
Explorez une rencontre de galaxies : inclinez les disques, suivez une étoile et comparez les rotations opposées. Des ponts de marée et des queues émergent des trajectoires d'étoiles de test.Des halos sombres optionnels et une friction dynamique illustrent comment les noyaux peuvent se fusionner.
Ce qui se passe
La gravité différentielle étire les disques stellaires en ponts et queues. Les étoiles sont des traceurs sans masse, sans gravité propre du disque ni gaz. Avec les halos sombres activés, les potentiels rigides de Plummer approfondissent le champ; la friction dynamique optionnelle élimine l'énergie orbitale. Les noyaux se rejoignent à une petite séparation prescrite. Ceci illustre un mécanisme de fusion, pas un temps de fusion calibré ou une prédiction pour la Voie Lactée et Andromède. L'énergie stellaire positive n'est qu'un diagnostic instantané dans le potentiel changeant.
Équations du module
Équations Unités: G = 1, masse primaire 1, rayon du disque 1; masse de l ' intrus q et rayon du disque sqrt(q); paire de centres de masse au repos noyaux: potentiel adoucit, epsilon = 0.3; mu = q/(1+q); E = mu*v²/2 - q/sqrt(r²+epsilon²) commencement: D0 = 8; v_escape = sqrt(2*(1+q)/sqrt(D0²+epsilon²)); v = f*v_escape; E0 = q*(f-1)*(f+1)/sqrt(D0²+epsilon²) Sans halo: f < 1 signifie lié; f = 1 est la limite d'échappement; f > 1 signifie non lié. Les orbites adoucies ne sont pas des coniques de Kepler exacts. Une orbite liée seule ne garantit pas la coalescence. Point de retournement: h²/(2*r_p²) - (1+q)/sqrt(r_p²+epsilon²) = E/mu; h = b*v Les étoiles: 2100 particules sans masse par disque à la résolution de base, mise à l'échelle par le multiplicateur de particules; 20 anneaux; les vitesses initiales sqrt(M/r) utilisent une approximation de la masse du point et l'adoucissement 0.05 est utilisé dans les forces stellaires. dt = 0.005; la prévision utilise le même intégrateur nucléaire et échantillonne sa trajectoire pour l'affichage Fraction de queue: distance > 2 en unités de rayon du disque primaire depuis le noyau de naissance; il s'agit d'un diagnostic géométrique, pas d'un test d'échappement Sans halo, énergie stellaire: v²/2 - 1/sqrt(r1²+0.05²) - q/sqrt(r2²+0.05²), dans le cadre barycentrique.L'énergie positive ne garantit pas l'évasion permanente d'un potentiel dépendant du temps. Rencontres stellaires (estimation géométrique sans focalisation gravitationnelle): n = 10^11/(pi*15000²*300) pc^(-3); rayon solaire = 2.3e-8 pc; sigma = pi*(2*2.3e-8)²; trajectoire libre moyenne = 1/(n*sigma), environ 3.19e14 pc Friction: a = −4π ln Λ M ρ(r) [erf X − 2X/√π e^(−X²)] v/|v|³, X = |v|/(√2 σ) ; ρ = 3M_h/(4π a³)(1 + r²/a²)^(−5/2), σ² = M_h/(6√(r² + a²)) Avec halos: E_pair = mu v²/2 - q/sqrt(r²+epsilon²) - 2 eta q/sqrt(r²+a²) - eta² q/sqrt(r²+2a²); mu = q(1+eta)/(1+q) Le potentiel stellaire contient en outre -eta/sqrt(r1²+a²) - eta q/sqrt(r2²+a²). eta = M_h/M_nucleus; a = 1; R_merge = 0.3
