Tesis doctorales: TESEO

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Ministerio de Universidades - Gobierno de España

Título: EXTRACCIÓN ORBITAL IN SITU DE SIMULACIONES VIVAS DE ALTA PRECISIÓN DE SISTEMAS NO COLISIONALES FORMADOS POR COLAPSO FRIO.
Autor: NORIEGA MENDOZA, JOSÉ HECTOR
Universidad: Universidad Complutense de Madrid
Departamento: Universidad Complutense de Madrid
Fecha de Lectura: 14/07/2017
Programa de doctorado: Programa Oficial de Doctorado en Astrofísica
Dirección:
- AGUILAR CHIU, LUIS ALBERTO (DIRECTOR)
Tribunal:
- GALLEGO MAESTRO, JESÚS (PRESIDENTE)
- GIL DE PAZ, ARMANDO (SECRETARIO)
- BALCELLS COMÁS, MARC (VOCAL)
- Sánchez Blázquez, Patricia (VOCAL)
- DIEGO CARPINTERO, DANIEL (VOCAL)
Descriptores:
- ESTRELLAS
- FUENTES DE RAYOS X
Localización: E-PRINTS COMPLUTENSE

https://eprints.ucm.es/id/eprint/47588/

Marcador: https://www.educacion.gob.es/teseo/mostrarRef.do?ref=433080Añadir a favoritos.
Resumen:
El intervalo de configuraciones autoconsistentes de sistemas autogravitantes, no colisionales, es determinado por la estructura orbital que sustentan, dado que las órbitas son sus bloques constitutivos básicos en el espacio fase (Teorema de Jeans). No son las posiciones y velocidades individuales de las partículas las que cuentan, pues aquellas cambiarán de un instante a otro, sino más bien las órbitas a lo largo de las cuales tales partículas se mueven. La distribución global de masa, a través de su campo de fuerza, determina las órbitas que son posibles. A su vez, las fracciones de ocupación de familias orbitales determinan el intervalo de posibles modelos autoconsistentes que pueden existir con esta distribución de masa, algo que es directamente explotado por algunos métodos para construir modelos autoconsistentes, como el método de Schwarzschild (1979). Como tal, determinar la estructura orbital de modelos autoconsistentes es de fundamental importancia. Tradicionalmente, la estructura orbital de modelos no ha sido estudiada extensamente, sino tan sólo sus propiedades dinámicas globales (p.ej., energía y momento angular totales) y locales (p.ej., los momentos de la distribución de velocidades locales, Vorobyov y Theis 2008). Sin embargo, una nueva generación de métodos para construir modelos autoconsistentes hace uso directamente de la composición orbital, p.ej. el método Hecho a la Medida de Syer y Tremaine (1996). En particular, las simulaciones de N-cuerpos permiten la construcción de modelos autoconsistentes, pero la colisionalidad debida a su granularidad ha hecho imposible una extracción orbital exitosa de ellos. En un sistema colisional las partículas no siguen órbitas, sino trayectorias, que son concatenaciones de segmentos de órbitas, dado que las colisiones dispersan a las partículas en el espacio orbital. Fue sólo cuando las simulaciones de N-cuerpos pudieron seguir del orden de 1 millón de partículas, que la granularidad fue reducida al punto donde las primeras órbitas pudieron extraerse directamente de una simulación de N-cuerpos (Ceverino y Klypin 2007). Realizamos una serie de simulaciones de N-cuerpos de alta precisión del colapso frío de sistemas no colisionales inicialmente esféricos por medio del código GYRFALCON de Dehnen (2000) y del ambiente NEMO (Teuben 1995). Nuestros colapsos generan configuraciones esferoidales finales muy prolatas. Después de esta fase de colapso, simulamos la evolución de nuestros sistemas durante períodos temporales iguales a 85 y 170 tiempos dinámicos correspondientes al radio medio de masa. La conservación de la energía total es mejor que 0.005% y los eigenvalores del tensor de inercia varían por menos del 5% durante el período estacionario completo postcolapso. Usamos este período para extraer órbitas de partículas individuales directamente de las simulaciones. Los errores de conservación de energía en las partículas cuyas órbitas son extraídas se ubican en el intervalo (0.001,0.01)%. Posteriormente, usamos el código TAXON de Carpintero y Aguilar (1998) para clasificar tales órbitas. Encontramos que podemos clasificar exitosamente 1 a 1.5% de las órbitas extraídas de nuestras configuraciones relajadas finales, donde menos del 15% son órbitas caóticas, mientras 30% son órbitas de caja y 60% son tubos (alrededor de los ejes mayor y menor del esferoide). Nuestro objetivo es demostrar que la extracción orbital directa de las simulaciones numéricas es posible, y que no hay necesidad de congelar la configuración final del sistema de N-cuerpos para extraer un potencial gravitacional independiente del tiempo, para usarlo luego en simulaciones de partículas de prueba para extraer órbitas. En un próximo trabajo buscaremos comparar la estructura orbital de estos sistemas, que han sido moldeados por el relajamiento violento, con el intervalo de sistemas autoconsistentes que puedan ser construidos usando el método de Schwarzschild (1979).

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