Distancia entre sistemas estelares

Estoy escribiendo una historia que eventualmente pasará de estar enfocada en un planeta a todo el sistema estelar al que pertenece ese planeta, y finalmente a una gran historia que involucra los dos sistemas estelares más cercanos al planeta original.

Entonces, lo que me gustaría saber es cuál es la distancia mínima que estos diferentes sistemas estelares tendrán que estar separados entre sí. (No los quiero tan cerca como para ser sistemas estelares binarios, pero los 3 sistemas diferentes tampoco deberían influirse entre sí con atracción gravitatoria)

PD: si importa de qué tipo de estrellas estamos hablando, si llamamos al sistema estelar original A y a los otros B y C, entonces A tiene una estrella de secuencia principal (básicamente nuestro sol), el sistema B tiene una supergigante azul y el sistema C tiene una enana roja.

cualquier consejo será apreciado enormemente.

No aventuraré una respuesta general, pero en lo que respecta a nuestro propio Sistema Solar, una estrella a menos de 1 o 2 años luz (o medio parsec) perturbaría significativamente la nube de Oort ; eso dice Wikipedia .
La verdadera pregunta es cuánto tiempo desea que el tiempo requerido para viajar entre los sistemas o comunicarse entre ellos. Con la tecnología actual, necesitaríamos décadas o siglos para llegar a Proxima Centuri.
Bueno, los viajes o la comunicación no son realmente un problema aquí, esa parte de la historia no necesita ser ciencia pura de ninguna manera. Digamos que las señales de radio entre los sistemas viajan lo suficientemente rápido como para tener una conversación real (con un poco de tiempo de espera, pero no como semanas) y que el planeta principal tiene cierta tecnología que una vez en el espacio permite que sus naves aceleren prácticamente a Niveles de velocidad de ''velocidad ridícula''. Era más una cuestión de qué tan cerca puedo acercarme a estos sistemas sin que se causen estragos entre sí a través de cosas como la gravedad u otros factores físicos.
¿Podría estar bien si estas estrellas forman un sistema estelar suelto en lugar de ser completamente independientes entre sí?
Si está utilizando radio real (es decir, radiación electromagnética, en cualquier frecuencia), entonces su tiempo de espera = distancia a la velocidad de la luz. 1 día de espera es 1 día luz. 1 semana es 1 semana luz. 1 año de retraso es 1 año luz. Si no quiere "nada como semanas", entonces necesitará algo de handwavium, ya que es probable que <un par de semanas luz sea demasiado cerca. Dado que desea una supergigante azul, también debe considerar la luminosidad, que puede ser 6 órdenes de magnitud más que el Sol, lo que la hará extremadamente notable (por ejemplo, Rigel, a 863 años luz, es la séptima estrella más brillante en la noche) .
Esta página muestra que las estrellas pueden estar mucho más juntas. No responde si los planetas circundantes podrían formarse o permanecer estables el tiempo suficiente para que evolucione la vida inteligente. astronomy.com/magazine/ask-astro/2006/01/…
Para responder a Alexander, se supone que estas estrellas y sus planetas están en la misma relación que, digamos, nuestro sol, nuestros planetas y alfa centauro, así que supongo que no deberían considerarse en el mismo sistema estelar, ¿eh?

Respuestas (5)

Lo que hace que un par de estrellas sea un sistema binario es que ambas tienen una órbita estable alrededor de un baricentro común. Si no comparten eso, entonces no son binarios, sin importar qué tan cerca estén. Se sobrevolarán entre sí y pasarán años o milenios cerca, dependiendo de las velocidades relativas.

Como dijo Alex en los comentarios de la pregunta, cualquier estrella más cerca de un par de años luz del sol perturbaría la nube de Oort. La consecuencia práctica de eso es un bombardeo de cometas en todos los planetas. Aparte de eso, consulte esta tabla de las estrellas más cercanas al sol y su distancia a nosotros a lo largo del tiempo:

Distancias de las estrellas a lo largo del tiempo

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

Puedes usar esto como inspiración. Esas estrellas son probablemente las que vamos a visitar primero si la humanidad no se destruye a sí misma antes de volvernos interestelares.

Tenga en cuenta que las estrellas orbitan el núcleo galáctico al igual que los planetas orbitan estrellas; pero sus órbitas son mucho más variadas. Piensa en el lapso de tiempo de tu historia. Durante docenas de millones de años, las estrellas se han movido tanto entre sí que no puedes ver las mismas constelaciones. Una estrella que está cerca hoy puede estar demasiado lejos en el futuro y viceversa. Pero durante un lapso de tiempo de milenios deberían quedarse quietos, en sentido figurado.

¿Todos los sistemas estelares tienen nubes de Oort? Si no, no estoy seguro de que usar eso como una restricción en una respuesta sea una buena idea.
@TracyCramer Esto no se conoce actualmente. Ver aquí _ Sin embargo, el tamaño de la nube de Oort nos da el orden de magnitud de la esfera de influencia del Sol, lo que sugiere que las estrellas del tamaño del Sol que no forman parte de un binario no deberían estar mucho más cerca que eso.
La fuente vinculada afirma que una estrella que ingrese a la nube de Oort provocaría el bombardeo de los planetas por cometas, pero solo después de 2 millones de años aproximadamente. Entonces, es posible que un sistema estelar vecino haya entrado bien dentro de la nube de Oort y, en los 10 o 100 de miles de años antes de que se fuera, una especie inteligente podría viajar por el espacio, colonizar este sistema y tener bastantes Quedan milenios antes de que el sistema continúe su camino y mucho antes de que cualquiera de los sistemas obtenga los cometas resultantes de tal interacción. Eso podría ponerlos a una distancia de 1 año luz o incluso menos.
@TracyCramer Ni siquiera hemos probado que nuestra estrella tenga una nube de Oort.
@tracyCrammer, tal como publicó el curioso dannii, la Nube de Oort sigue siendo teórica, pero muy aceptada. Dicho esto, si tenemos una nube de Oort, sería una tontería suponer que otras estrellas no la tienen. Es muy posible que se entremezclen en el espacio interestelar entre diferentes estrellas Nubes de Oort.

Si echas un vistazo a la lista de las estrellas más cercanas a la Tierra (de donde está tomada la imagen de abajo), verás que la más cercana está a poco más de 4 años luz.

Dado que nuestro planeta no ha sido perturbado significativamente por las estrellas vecinas hasta el punto de ser expulsado de su sistema solar, y teniendo en cuenta que el nuestro es el único sistema que hemos podido investigar con tanto detalle, podría tomarlo como un límite superior razonable para una distancia segura.

estrella más cercana al sol

-1: sin fuente de imagen
@dot_Sp0T, la imagen está contenida en la página que vinculé
¿Cómo el hecho de que la Tierra no haya sido perturbada por estrellas vecinas indica que la distancia es un límite inferior? Hipotéticamente, podría haber otras estrellas más cercanas que aún dejen intacta la órbita de la Tierra.
@zovits hipotéticamente podría haber un límite inferior, pero los datos en los que se basa esta respuesta no muestran ningún límite inferior; por lo tanto, la distancia mencionada es el límite más bajo que se puede suponer...
Técnicamente, lo que da esta respuesta es un límite superior en la distancia mínima segura. Es decir, no sabemos cuál es la distancia mínima segura, pero sabemos que es menos de 5 años luz, porque hay estrellas más cerca que eso. La distancia mínima segura parece ser 4,24 al. o menos según los datos.
@dot_Sp0T, dado que no se ha retractado del voto negativo, ¿le importa explicar qué en el enlace que proporcioné no lo satisface?

Depende de tus estrellas

Velocidad de escape, V mi s C a pag mi , = 2 GRAMO METRO r .

G es la constante gravitatoria ( 6.67 10 11 metro 3 k gramo s ),

M es la masa en kilogramos del cuerpo primario ( 1.989 10 30 k gramo para el sol) y

r es la distancia.

Típicamente (para las estrellas cercanas a nuestro sol) las estrellas se mueven en nuestra parte de la galaxia a velocidades de alrededor de 10 a 20 km/s. Que es de 10.000 a 20.000 m/s. Sin embargo, solo cuenta la velocidad relativa, ya que estamos viendo todo desde la perspectiva de una de las dos estrellas. Dicho esto, creo que está buscando la distancia a la que la velocidad de escape es inferior a un kilómetro por segundo.

Conectando diferentes valores para r, obtengo estos valores para V mi s C a pag mi de una estrella tan masiva como el sol:

  • 1 segundo luz: 665 km/s
  • 1 hora luz: 11 km/s
  • 1 día-luz: 2 km/s
  • 1 mes luz (30 días luz): 413 m/s (aproximadamente el borde exterior de la nube de cometa más externa de Sol)

Una supergigante azul, como Rigel, tiene 23 veces la masa del sol. La velocidad de escape a diferentes distancias sería:

  • 1 mes luz (30 días luz): 1,9 km/s
  • 9 meses luz: 660 m/s
  • 1,5 años luz: 463 m/s (no se sorprendería de encontrar el borde de una nube de cometa aquí)

Y una enana, como Próxima Centauri, tiene una masa menor de 0,1221 soles. La velocidad de escape a diferentes distancias sería:

  • 1 hora luz: 3,8 km/s
  • 1 luz-día: 790 m/s
  • 3 días-luz: 456 m/s (espere algún tipo de borde de nube de cometa aquí)

Esto es aditivo, por lo que su supergigante azul no podría estar más cerca de 1,5 años luz + 3 días luz de la enana roja.

+1, esta parece ser la respuesta que responde directamente a la pregunta en lugar de centrarse en los problemas de la nube de Oort.
Parece que el OP editado para incluir los tipos de estrellas. ¿Puedes actualizar tu respuesta (si es necesario)?
He agregado las velocidades de escape para las tres estrellas en el OP.
Por esto, es posible que una supergigante azul no haya capturado gravitacionalmente la estrella de secuencia principal, por lo que permanecen independientes, pero ¿cómo afectaría otros aspectos de habitabilidad? 1) Supongo que depositaría energía adicional en los planetas, lo que potencialmente sesgaría la zona habitable durante el tiempo que esté muy cerca. 2) definitivamente comenzaría a perturbar las órbitas del sistema solar exterior. 3) el ciclo de vida de una supergigante azul es de ~10 millones de años. Esta estrella que se acerca a unos 5 años luz puede ser mala para el sistema porque definitivamente tendrá un efecto una vez que pase por el final de su ciclo de vida.
(1) Prácticamente sin impacto. Eliminando las constantes de cuerpo negro y de Stefan-Boltzmann de la ecuación de potencia radiante de Stefan-Boltzman (P = A e sigma T^4), la potencia radiante es una función solo de A (que en sí misma es una función de r^2) y T^4 . Rigel tiene solo el doble de la temperatura del sol. En el borde de Oort (1 mes luz), el Sol emite alrededor de 1E-15 (cualesquiera que sean las unidades si dejo caer las constantes). A una distancia de 6 meses luz, la potencia de salida de Rigel es 1E-16 (ya más fría). Y eso está muy dentro del límite de gravedad de 1,5 años luz.
(2) Ninguna órbita se perturbaría de manera mensurable en los rangos prescritos. La distancia prescrita es suficiente para que incluso las partes más escasamente adheridas del sistema estelar no sean molestadas. La aceleración gravitatoria "g" de Rigel a la distancia de 1,5 años luz es 1x10-11 m/s^2 (o, un objeto tardaría unos dos mil años bajo la influencia de esa aceleración en alcanzar 1 m/s de velocidad).
(3) Sí y no. Una estrella tan grande como Rigel debería colapsar en una estrella de neutrones y explotar algunas capas externas, pero nadie ha descubierto aún las matemáticas completas de dónde proviene la energía (la energía potencial gravitatoria de implosión por sí sola no parece hacerlo) . No hay garantía de que cree un campo de escombros mucho más grande que el límite del sistema de 1,5 años luz, o cuánto tiempo le tomaría al material sub-luz cruzar ese límite y caer en el otro sistema. Es tu mundo, creo que esas serían las elecciones subjetivas que tendrías que hacer.

El juego de rol Traveler asume que los sistemas estelares están separados por aproximadamente 3 años luz (un parsec para ser exactos, alrededor de 3,2 años luz). El margen de maniobra es aproximadamente más o menos un año luz. Esto permite suficiente espacio de búfer para (1) adaptarse al esquema de impulso de "salto" interestelar para el juego en sí, y tangencialmente (2) no interactuar con los campos gravitatorios de otros.

Aquí hay un enlace a otra pregunta y respuestas con un tema similar:

¿Qué tan cerca podría estar otro sistema solar sin afectar negativamente al nuestro? 1

Podrías tener otras estrellas bastante cerca, dentro de una pequeña fracción de las distancias de las estrellas más cercanas a nuestro sistema solar, sin perturbar las órbitas de los planetas.

Pero una estrella cercana a la distancia de la Nube de Oort de un sistema solar interrumpiría las órbitas de millones de cometas y enviaría algunos de ellos al interior del sistema solar para bombardear planetas provocando múltiples eventos de extinción. La vida inteligente en un planeta tendría que tener una defensa muy activa contra los cometas entrantes. Entonces tendrían que desarrollar viajes interplanetarios avanzados antes de que los cometas comenzaran a llegar.

Y si las estrellas estuvieran tan juntas como en los cúmulos globulares de estrellas o el núcleo galáctico, cualquier planeta habitable habría sido irradiado y esterilizado por una serie de explosiones cercanas de nova y supernova durante los miles de millones de años que le tomaría a la vida inteligente evolucionar en él. ese planeta

Quizás extraterrestres súper poderosos crearon un generador de campo de fuerza para detener la radiación peligrosa de las novas y supernovas cercanas y luego sembraron el planeta con vida que eventualmente evolucionó a la inteligencia. Y tal vez los nativos encuentren y apaguen accidentalmente el generador y luego sus astrónomos digan que una estrella cercana está a punto de convertirse en supernova.