Estoy explorando un conjunto de datos de una simulación directa de N-cuerpos de un cúmulo estelar, de modo que todas las partículas tienen la misma masa y
G = METRO = −4E = 1
para todo el cúmulo. Los datos disponibles son las posiciones y velocidades de todas las estrellas (en ciertas instantáneas de la simulación).
Me gustaría poder calcular algunas características básicas del clúster. Primero hice el centro de masa (que es solo la media de todas las coordenadas ya que todas las masas son iguales), pero no estoy seguro de cómo proceder para estos dos:
El radio de la mitad de la masa: parece que no puedo encontrar una forma establecida (es decir, la más eficiente) de calcular esto. Mi primera idea es usar un método de bisección con el centro de masa y el radio total como puntos de partida, y hacer consultas de ventana con un sobre esférico hasta que contenga la mitad de las estrellas. ¿Hay algo más eficiente que eso?
El radio de marea: lo que he encontrado hasta ahora siempre involucra variables extraídas de la galaxia en la que se encuentra el cúmulo (como la masa total de la galaxia, etc.). Sin embargo, al ser una simulación, no existen tales datos. Sin embargo, el conjunto de datos indica que algunas estrellas escapan del cúmulo durante la duración de la simulación... Debo estar perdiendo algo aquí
Su primera pregunta es sobre computación, no sobre astronomía. Encuentras un histograma acumulativo de la distancia desde el centro de masa y donde alcanza el 50% de las estrellas.
En cuanto a su segundo punto, no hay radio de marea; necesitas dos cuerpos para tener un radio de marea definido. El radio de marea de un cúmulo está directamente relacionado con el potencial gravitacional externo a él.
Las estrellas pueden escapar de un cúmulo porque a veces pueden acumular suficiente energía cinética en interacciones débiles entre sí, que su velocidad excede la velocidad de escape del cúmulo. Es un resultado clásico que la escala de tiempo de "evaporación" es del orden de 100 veces la escala de tiempo de relajación del cúmulo, incluso en ausencia de un campo gravitatorio externo (por ejemplo, Gerhard 2000 ).
KILOGRAMOS