Расстояние между звездными системами

Я пишу историю, которая в конечном итоге перерастет из сосредоточения на одной планете во всю звездную систему, к которой принадлежит эта планета, и, наконец, в большую историю, включающую две ближайшие звездные системы к той, в которой находится Изначальная планета.

Итак, что я хотел бы знать, так это то, каково минимальное расстояние между этими различными звездными системами? (Я не хочу, чтобы они были настолько близки, чтобы быть двойными звездными системами, но три разные системы также не должны влиять друг на друга гравитационным притяжением)

PS Если имеет значение, о каком типе звезд мы говорим, если мы назовем Исходную звездную систему А, а остальные В и С, то у А есть звезда Главной последовательности (в основном наше Солнце), у системы В есть Голубой сверхгигант, а у системы С есть красный карлик.

Любой совет будет принят с благодарностью.

Я не рискну давать общий ответ, но что касается нашей собственной Солнечной системы, звезда на расстоянии менее 1 или 2 световых лет (или половины парсека) могла бы значительно возмутить облако Оорта ; так говорит Википедия .
Реальный вопрос заключается в том, сколько времени вы хотите, чтобы путешествовать между системами или общаться между ними. С сегодняшними технологиями нам потребуются десятилетия или столетия, чтобы достичь Проксимы Центури.
Что ж, путешествие или общение здесь не проблема, эта часть истории никоим образом не должна быть точной наукой. Давайте просто скажем, что радиосигналы между системами распространяются достаточно быстро, чтобы вести настоящий разговор (с небольшим временем ожидания, но не чем-то вроде недель), и что на главной планете есть определенная технология, которая в космосе позволяет их кораблям значительно ускоряться до ''нелепая скорость'' уровни скорости. Это был скорее вопрос о том, насколько близко я могу подобрать эти системы, чтобы они не причиняли вреда друг другу из-за таких вещей, как гравитация или другие физические факторы.
Может ли быть нормально, если эти звезды образуют одну рыхлую звездную систему, а не полностью независимы друг от друга?
Если вы используете реальное радио (т.е. электромагнитное излучение на любой частоте), то ваше время ожидания = расстоянию со скоростью света. 1 день ожидания равен 1 световому дню. 1 неделя - это 1 световая неделя. 1 год задержки равен 1 световому году. Если вы хотите «не что-то вроде недель», вам понадобится немного handwavium, так как <пара световых недель, вероятно, будет слишком близко. Учитывая, что вам нужен голубой сверхгигант, вам также необходимо учитывать светимость, которая может быть на 6 порядков больше, чем у Солнца, что сделает его чрезвычайно заметным (например, Ригель с 863 световыми годами является 7-й самой яркой звездой ночью). .
Эта страница показывает, что звезды могут быть намного ближе друг к другу. Это не ответ на вопрос, могут ли окружающие планеты формироваться или оставаться стабильными достаточно долго для развития разумной жизни. astronomy.com/magazine/ask-astro/2006/01/…
Чтобы ответить Александру, эти звезды и их планеты должны находиться в таких же отношениях, как, скажем, наше солнце, планеты и альфа Центавра, поэтому я думаю, что их не следует считать находящимися в одной и той же звездной системе, а?

Ответы (5)

Что делает пару звезд двойной системой, так это то, что обе они имеют стабильную орбиту вокруг общего барицентра. Если они этого не разделяют, то они не являются бинарными, как бы близки они ни были. Они будут пролетать друг над другом и проведут от нескольких лет до тысячелетий, в зависимости от относительных скоростей.

Как сказал Алекс в комментариях к вопросу, любая звезда, находящаяся ближе, чем на пару световых лет к Солнцу, потревожит облако Оорта. Практическим следствием этого является кометная бомбардировка каждой планеты. Кроме этого, проверьте эту таблицу ближайших к Солнцу звезд и их расстояния до нас с течением времени:

Звездные расстояния с течением времени

Источник: https://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/2062:_Barnard%27s_Star

Вы можете использовать это для вдохновения. Эти звезды, вероятно, и есть те, которые мы собираемся посетить в первую очередь, если человечество не уничтожит себя до того, как мы отправимся в межзвездное пространство.

Примите во внимание, что звезды вращаются вокруг галактического ядра точно так же, как планеты вращаются вокруг звезд; но их орбиты гораздо более разнообразны. Подумайте о временном промежутке вашей истории. За десятки миллионов лет звезды настолько сместились друг относительно друга, что вы не сможете увидеть одни и те же созвездия. Звезда, которая близка сегодня, может оказаться слишком далеко в будущем, и наоборот. Но образно говоря, на протяжении тысячелетий они должны оставаться на месте.

Все ли звездные системы имеют облака Оорта? Если нет, я не уверен, что использование этого в качестве ограничения на ответ - хорошая идея.
@TracyCramer В настоящее время это неизвестно. Смотрите здесь . Тем не менее, размер облака Оорта действительно дает нам порядок величины сферы влияния Солнца, предполагая, что звезды размером примерно с Солнце, не являющиеся частью двойной системы, не должны быть намного ближе.
Связанный источник утверждает, что звезда, вошедшая в облако Оорта, вызовет бомбардировку планет кометами, но только через 2 миллиона лет или около того. Так что вполне возможно, что соседняя звездная система могла проникнуть в облако Оорта, и за 10 или 100 тысяч лет до его ухода разумный вид мог выйти в космос, колонизировать эту систему и иметь довольно много осталось тысячелетий, прежде чем система продолжит свой путь, и задолго до того, как любая из систем получит кометы, возникшие в результате такого взаимодействия. Это может поставить их на расстояние в 1 световой год или, может быть, даже меньше.
@TracyCramer Мы даже не доказали, что у нашей звезды есть облако Оорта.
@tracyCrammer, как сообщил любопытный данний, Облако Оорта все еще является теоретическим, но широко принято. При этом, если у нас есть облако Оорта, было бы глупо предполагать, что у других звезд его нет. Они вполне могут смешиваться в межзвездном пространстве между разными звездными Облаками Оорта.

Если вы посмотрите на список ближайших к Земле звезд (откуда взято изображение ниже), вы увидите, что самая близкая находится на расстоянии чуть более 4 световых лет.

Поскольку наша планета не подвергалась значительным возмущениям со стороны соседних звезд вплоть до того, что была выброшена из своей солнечной системы, и учитывая, что наша планета — единственная система, которую мы смогли исследовать с такой точностью, вы могли бы принять это как разумный верхний предел для безопасное расстояние.

ближайшая к Солнцу звезда

-1: нет источника изображения
@dot_Sp0T, изображение содержится на странице, на которую я дал ссылку
Как тот факт, что Землю не беспокоят соседние звезды, указывает на то, что расстояние является нижним пределом? Гипотетически могут быть другие, более близкие звезды, которые все еще покидают орбиту Земли нетронутой.
@zovits гипотетически может быть нижний предел, но данные, на которых основан этот ответ, не отображают никакого нижнего предела - таким образом, указанное расстояние является самым низким пределом, который можно предположить ...
Технически этот ответ дает верхний предел минимального безопасного расстояния. То есть мы не знаем, каково минимальное безопасное расстояние, но знаем, что оно меньше 5 световых лет, потому что есть звезды ближе этого. Минимальное безопасное расстояние, судя по данным, составляет 4,24 световых года или меньше.
@ dot_Sp0T, поскольку вы не отозвали свое отрицательное мнение, не хотите ли вы объяснить, что в предоставленной мной ссылке вас не удовлетворяет?

Это зависит от ваших звезд

Скорость убегания, В е с с а п е "=" 2 г М р .

G — гравитационная постоянная ( 6,67 10 11 м 3 к г * с ),

М - масса в килограммах первичного тела ( 1,989 10 30 к г для солнца) и

р - расстояние.

Обычно (для звезд вблизи нашего Солнца) звезды движутся в нашей части Галактики со скоростью примерно от 10 до 20 км/с. Что составляет от 10 000 до 20 000 м/с. Однако имеет значение только относительная скорость, поскольку мы смотрим на все с точки зрения одной из двух звезд. При этом я думаю, что вы ищете расстояние, на котором скорость убегания составляет менее километра в секунду.

Подставляя разные значения для r, я получаю эти значения для В е с с а п е от звезды такой же массивной, как Солнце:

  • 1 световая секунда: 665 км/с
  • 1 световой час: 11 км/с
  • 1 световой день: 2 км/с
  • 1 световой месяц (30 световых дней): 413 м/с (около внешнего края самого дальнего кометного облака Солнца)

Голубой сверхгигант, такой как Ригель, имеет массу в 23 раза больше солнечной. Скорость убегания на разных расстояниях будет -

  • 1 световой месяц (30 световых дней): 1,9 км/с
  • 9 световых месяцев: 660 м/с
  • 1,5 световых года: 463 м/с (не удивлюсь, обнаружив здесь край кометного облака)

А карлик, как Проксима Центавра, имеет меньшую массу 0,1221 Солнца. Скорость убегания на разных расстояниях будет -

  • 1 световой час: 3,8 км/с
  • 1 световой день: 790 м/с
  • 3 световых дня: 456 м/с (ожидайте здесь какой-то край кометного облака)

Это аддитивно, поэтому ваш синий сверхгигант может быть не ближе 1,5 световых лет + 3 световых дня к красному карлику.

+1, похоже, это ответ, который напрямую отвечает на вопрос, а не обращается к проблемам с облаком Оорта.
Похоже, что OP отредактирован, чтобы включить типы звезд. Можете ли вы обновить свой ответ (при необходимости)?
Я добавил скорости убегания для всех трех звезд в OP.
Таким образом, синий сверхгигант, возможно, не захватил звезду главной последовательности гравитационно, поэтому они остаются независимыми, но как это повлияет на другие аспекты обитаемости? 1) Я бы предположил, что это будет выделять дополнительную энергию на планеты, потенциально искажая обитаемую зону на то время, пока она находится в непосредственной близости. 2) он определенно начал бы возмущать орбиты внешней Солнечной системы. 3) жизненный цикл голубого сверхгиганта составляет ~10 млн лет. Эта звезда, приближающаяся на расстояние ~ 5 световых лет, может быть вредна для системы, потому что она определенно окажет влияние, когда пройдет конец своего жизненного цикла.
(1) Практически не влияет. Исключая константы Стефана-Больцмана и константы черного тела из уравнения мощности излучения Стефана-Больцмана (P = A e sigma T^4), мощность излучения является функцией только A (которая сама является функцией r^2) и T^4 . Температура Ригеля всего в два раза выше температуры Солнца. На краю Оорта (1 световой месяц) Солнце излучает около 1E-15 (какими бы ни были единицы, если я опускаю константы). На расстоянии 6 световых месяцев мощность Ригеля составляет 1E-16 (уже холоднее). И это далеко за границей гравитации в 1,5 световых года.
(2) Никакие орбиты не будут заметно возмущены в заданных диапазонах. Предписанного расстояния достаточно, чтобы даже самые едва цепляющиеся части звездной системы не беспокоили. Гравитационное ускорение "g" для Ригеля на расстоянии 1,5 светового года составляет 1x10-11 м/с^2 (или объекту, находящемуся под действием этого ускорения, потребуется около двух тысяч лет, чтобы набрать 1 м/с). скорости).
(3) Да и нет. Звезда размером с Ригель должна коллапсировать в нейтронную звезду и сдуть некоторые внешние слои, но никто еще не вычислил полную математику относительно того, откуда берется энергия (одна только гравитационная потенциальная энергия имплозии, похоже, этого не делает) . Нет гарантии, что он создаст поле обломков, намного превышающее границу системы в 1,5 светового года, или сколько времени потребуется субсветовому материалу, чтобы пересечь эту границу и попасть в другую систему. Это ваш мир, я думаю, это будет субъективный выбор, который вам придется сделать.

В Traveler RPG предполагается, что звездные системы удалены друг от друга примерно на 3 световых года ( точнее, на один парсек , около 3,2 световых года). Комната для маневра составляет примерно плюс-минус световой год. Это обеспечивает достаточное буферное пространство, чтобы (1) соответствовать схеме межзвездного «прыжка» для самой игры и по касательной (2) не взаимодействовать с чужими гравитационными полями.

Вот ссылка на другой вопрос и ответы с похожей темой:

Насколько близко может быть другая солнечная система, не оказывая негативного влияния на нашу собственную? 1

Вы могли бы подобрать другие звезды совсем близко, в пределах крошечной доли расстояний от ближайших к нашей Солнечной системе звезд, не нарушая орбиты планет.

Но ближайшая звезда на расстоянии Облака Оорта Солнечной системы нарушила бы орбиты миллионов комет и отправила бы некоторые из них во внутреннюю часть Солнечной системы, чтобы бомбардировать планеты, вызывая множественные события вымирания. Разумная жизнь на планете должна иметь очень активную защиту от приближающихся комет. Таким образом, они должны были разработать передовые межпланетные путешествия, прежде чем кометы начнут прибывать.

И если бы звезды были упакованы так же плотно, как в шаровых звездных скоплениях или галактическом ядре, любая обитаемая планета была бы облучена и стерилизована несколькими близкими взрывами новых и сверхновых в течение миллиардов лет, которые потребовались бы для того, чтобы разумная жизнь развилась на ней. эта планета.

Возможно, сверхмощные инопланетяне создали генератор силового поля, чтобы остановить опасное излучение близлежащих новых и сверхновых, а затем засеяли планету жизнью, которая в конечном итоге развила разум. И, возможно, туземцы находят и случайно выключают генератор, а затем их астрономы говорят, что ближайшая звезда вот-вот станет сверхновой.