Astronomy
Collisione di galassie
Esplora un incontro di galassie: inclina i dischi, segui una stella e confronta le rotazioni opposte. I ponti di marea e le code emergono dalle traiettorie delle stelle di prova. Gli aloni scuri opzionali e l'attrito dinamico illustrano come i nuclei possono fondersi.
Cosa succede
Raramente le stelle collidono direttamente durante un incontro galattico. La gravità differenziale allunga i dischi stellari in ponti e code. Le stelle sono traccianti senza massa, senza auto-gravità del disco o gas. Con aloni scuri abilitati, i potenziali rigidi di Plummer approfondiscono il campo; l'attrito dinamico opzionale rimuove l'energia orbitale. I nuclei si uniscono ad una piccola separazione prescritta. Questo illustra un meccanismo di fusione, non un tempo di fusione calibrato o una previsione per la Via Lattea e Andromeda. L'energia stellare positiva è solo una diagnosi istantanea nel potenziale variabile.
Equazioni del modulo
Equazioni Unità: G = 1, massa primaria 1, raggio del disco 1; massa intrusa q e raggio del disco sqrt(q); centro di massa di coppia a riposo nuclei: potenziale ammorbidita, epsilon = 0.3; mu = q/(1+q); E = mu*v²/2 - q/sqrt(r²+epsilon²) inizio: D0 = 8; v_escape = sqrt(2*(1+q)/sqrt(D0²+epsilon²)); v = f*v_escape; E0 = q*(f-1)*(f+1)/sqrt(D0²+epsilon²) Senza aloni: f < 1 significa legato; f = 1 è il limite di fuga; f > 1 significa non legato. Le orbite ammorbidite non sono coniche di Keplero esatte; un'orbita legata da sola non garantisce la coalescenza. Punto di svolta: h²/(2*r_p²) - (1+q)/sqrt(r_p²+epsilon²) = E/mu; h = b*v Le stelle: 2100 particelle senza massa per disco alla risoluzione di base, scalate dal moltiplicatore di particelle; 20 anelli; le velocità iniziali sqrt(M/r) usano un'approssimazione della massa del punto e l'ammorbidimento 0.05 è usato nelle forze stellari. integrazione: kick-drift-kick leapfrog dt = 0.005; la previsione utilizza lo stesso integratore nucleare e campiona la sua traiettoria per la visualizzazione Frazione di coda: distanza > 2 in unità di raggio del disco primario dal nucleo di nascita; questa è una diagnostica geometrica, non un test di fuga Senza aloni, energia stellare: v²/2 - 1/sqrt(r1²+0.05²) - q/sqrt(r2²+0.05²), nel sistema baricentrico.L'energia positiva non garantisce la fuga permanente da un potenziale dipendente dal tempo. Incontri stellari (stima geometrica senza focalizzazione gravitazionale): n = 10^11/(pi*15000²*300) pc^(-3); raggio solare = 2.3e-8 pc; sigma = pi*(2*2.3e-8)²; percorso libero medio = 1/(n*sigma), circa 3.19e14 pc Attrito: 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)) Con aloni colorati: 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) Il potenziale stellare contiene inoltre -eta/sqrt(r1²+a²) - eta q/sqrt(r2²+a²). eta = M_h/M_nucleus; a = 1; R_merge = 0.3
