Fysikere har kjempet i århundrer med en ubeleilig sannhet om naturen: Når de møter tre stjerner på vei, kunne astronomer måle deres plassering og hastighet i nanometer og millisekunder, og det ville ikke være nok til å forutsi stjernens skjebne.
Men verdensrommet forener ofte en trio av stjerner og svarte hull. Hvis astrofysikere håper å fullt ut forstå områdene der himmellegemer smelter sammen til klynger, må de møte «trekroppsproblemet». Selv om utfallet av en enkelt hendelse med tre kropper er ukjent, oppdager forskere hvordan de kan forutsi rekkevidden av utfall av store grupper av interaksjoner med tre kropper.
De siste årene har ulike grupper funnet ut hvordan de kan lage statistiske spådommer av hypotetiske trekroppskollisjoner. Nå forenkler et nytt perspektiv utviklet av fysikeren Barak Kohl det antatte "trekroppsproblemet" ved å se på det fra et nytt, abstrakt perspektiv. Resultatet gir noen av de mest nøyaktige spådommene.
Også interessant:
- Fysikere har laget en laser for å kontrollere antimaterie
- Kan mørk materie bestå av primordiale sorte hull? Hva mener astrofysikere?
Når tyngdekraften trekker to objekter sammen, er de potensielle resultatene enkle. Objekter kan nærme seg hverandre eller de kan gå inn i en elliptisk bane rundt et felles massesenter. Isaac Newton var i stand til å skrive ned korte ligninger som fanget opp disse bevegelsene allerede på 1600-tallet.
Men hvis en stjerne nærmer seg et par stjerner som allerede går i bane rundt hverandre, er alle spill avslått. Den "ekstra tredjedelen" kan nærme seg på en forutsigbar måte. Eller det kan gå inn i en kamp og begynne en periode med rasende løkker og vendinger som kan vare øyeblikk eller år. Tross alt avtar furoren alltid når en av de tre stjernene skiller seg fra de to andre.
Så følger ett av to scenarier: hvis den tredje stjernen har nok energi, vil den gradvis bevege seg bort, og etterlate paret til å leve i harmoni. Eller, hvis det ikke skjer, vil det tredje objektet fly bort bare for å finne et annet par stjerner og starte syklusen på nytt.
Nå i en ny kontekst fysikk var i stand til å bruke kaoset i sine interesser. For et kaotisk system er det ikke ett mulig utfall, men mange. Dette betyr at hvis du lar et system med tre kropper utvikle seg over tid, vil det utforske alle mulige kaotiske veier, og til slutt nå hvert koselig hjørne av en kaotisk region i faserommet. Når det gjelder problemet med tre kropper, kan forskere statistisk beregne hvor hver kropp kan ende ved å nøyaktig beregne volumet innenfor faserommet, som er kaotisk bevegelse.
Les også: