Ich bin neugierig, ob irgendjemand von dynamischen Sternsystemen / Umgebungen weiß, wo relativistische Effekte eine dynamische Rolle bei der Bewegung dieser Sternsysteme spielen könnten. Gibt es als Unterfrage wichtige schwache, aber kumulativ starke Effekte?
Mit anderen Worten, wann können relativistische Effekte die Anwendbarkeit von N-Body / Collisionless Boltzman / Gas / ..-Modellen auf der Basis der Newtonschen Schwerkraft ungültig machen?
Von diesen Systemen möchte ich den einfachsten bekannten Fall kompakter Binärdateien ausschließen.
general-relativity
stellar-dynamics
newtonian-gravity
Alexey Bobrick
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Antworten:
Sternhaufen um supermassive Schwarze Löcher sind Systeme, in denen die Relativitätstheorie wahrscheinlich eine Rolle spielt. Gegenwärtig sind in unserem eigenen galaktischen Zentrum nur helle Sterne zu sehen, da sich zwischen uns und dem galaktischen Zentrum, das es verdeckt, eine Tonne neutrales Gas befindet. Infolgedessen haben wir nur ein paar "Testpartikel" aus den vielen Sternen, die das Schwarze Loch tatsächlich in geringem Abstand umkreisen.
Nichtsdestotrotz könnte die Messung einer relativistischen Präzession für einen Stern mit einem der bekanntesten Perizentrenabstände zu Schütze A * (dem zentralen Schwarzen Loch in unserer Galaxie), S2 , möglicherweise innerhalb der nächsten Jahre möglich sein, sobald genügend Daten gesammelt wurden.
Inwieweit sich relativistische Effekte auf die Dynamik des Clusters auswirken können, kann die durch die allgemeine Relativitätstheorie induzierte Präzession resonante Wechselwirkungen, einschließlich Dreikörperresonanzen wie der Kozai, unterdrücken . Abhängig davon, ob diese Art von Resonanzen im Vergleich zu anderen Relaxationsprozessen wichtig ist, kann sich die Relaxationszeit erheblich verlängern, was dazu führt, dass sich der Cluster mit der Zeit langsamer entwickelt. Dies kann sich auf Dinge wie die Geschwindigkeit der Massentrennung , Gezeitenstörungen und die Produktion von Hypervelocity-Sternen / S-Sternen auswirken .
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Zur Antwort von @ Guillochon kommt noch eine Reihe allgemeiner relativistischer Tests in unserem Sonnensystem hinzu, von denen der berühmteste die Präzession des Perihels des Merkur ist .
Kurz gesagt, die Position des Punktes, an dem sich die Sonne (Perihel) dem Planeten Merkur am nächsten nähert, ist eine sich ändernde Größe. Bei einer vollen Umdrehung ist im Wesentlichen keine geschlossene Form erkennbar. Die Entfernung, um die sich dieser Punkt pro julianisches Jahr bewegt, lässt sich nicht gut voraussagen, wenn man einfach ein einfaches 2-Körper-System annimmt, das sich unter der Newtonschen Mechanik entwickelt (Sonne und Merkur sind diese beiden Körper). Andere Dinge, die berücksichtigt werden, sind die Gravitationseinflüsse anderer Planeten (vor allem Jupiter) auf dieses 2-Körper-System und die Tatsache, dass die Sonne nicht perfekt kugelförmig ist (es ist ein Oblatensphäroid ). Es stellt sich heraus, dass, wenn Sie eine Korrektur aufgrund von GR hinzufügen, deren Präzession vollständig berücksichtigt werden kann.
Der andere bemerkenswerte GR-Test war die Ablenkung des Lichts eines Sterns durch die Sonne bei einer Sonnenfinsternis von 1919 , was beweist, dass GR eine brauchbare Theorie ist.
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