噪声与波：恒星系统的统一动理学理论
星系天体物理
2020-12-01 v1 等离子体物理
摘要
传统的 Chandrasekhar 恒星系统缓慢弛豫图像假定恒星轨道仅被与其他恒星偶发的、不相关的两体掠过相遇所改变。然而,引力的长程性质意味着现实中大量恒星可集体行为。在稳定系统中,这种集体行为(i)放大系统引力势中的噪声涨落,有效地“ dressed”两体(星-星)相遇,以及(ii)允许系统支撑通过共振波-星相互作用而衰减的大尺度密度波(亦称正态模)。若系统弛豫由效应(i)主导,则由 Balescu-Lenard (BL) 动理学理论描述。同时若(ii)主导,则须用准线性(QL)理论描述弛豫,尽管在恒星动力学语境中从未给出过完整的 QL 方程集。此外,在如疏散星团与星系盘等某些系统中,(i)与(ii)可能都重要。此处我们首次给出同时考虑效应(i)与(ii)的恒星系统角-作用变量统一动理学理论方程。我们以启发式、物理动机的方式推导方程,并仅考虑极弱阻尼波以在最简单可能的 regime 下工作。该统一理论实为 BL 与 QL 理论的叠加,二者在适当极限下均可恢复。该理论是迈向那些 QL 与 BL 理论均不足够的恒星系统之全面描述的第一步。
引用
@article{arxiv.2011.14812,
title = {Noise and waves: a unified kinetic theory for stellar systems},
author = {Chris Hamilton and Tobias Heinemann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.14812},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 2 figures. Comments welcome