含偶极晕的伪牛顿致密天体偏离赤道轨道的混沌动力学
广义相对论与量子宇宙学
2024-01-01 v3 高能天体物理现象
混沌动力学
摘要
本文中,我们采用一种广义伪牛顿势,研究围绕被物质偶极晕包围的史瓦西和类克尔致密天体主星、与赤道面成一定角度倾斜的偏离赤道轨道。针对非相对论和狭义相对论性测试粒子,详细给出了轨道的混沌动力学。利用庞加莱映射和最大李雅普诺夫指数等广泛使用的指标,分别确立了混沌程度对克尔参数和倾角的依赖性。尽管轨道混沌性与呈正相关,但混沌行为的增长并非系统性。存在一个倾角阈值,超过该值后混沌程度急剧增加。另一方面,倾斜轨道的混沌性在其整个取值范围内与反相关。然而,在较低倾角值下这种负相关是系统性的。在较高值下,混沌程度在克尔参数阈值以下迅速增加;高于该阈值时,相关性变弱。此外,我们建立了阈值值与系统整体混沌性之间的定性关联。以不同轨道参数和若干初始条件开展的研究揭示了该系统错综复杂的性质。
引用
@article{arxiv.2303.14740,
title = {Chaotic dynamics of off-equatorial orbits around pseudo-Newtonian compact objects with dipolar halos},
author = {Saikat Das and Suparna Roychowdhury},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.14740},
year = {2024}
}
备注
23 pages, 11 figures. A corrected version of the manuscript. Accepted for publication in Chaos, Solitons & Fractals