Chaos in self-gravitating many-body systems: Lyapunov time dependence of $N$ and the influence of general relativity

Auteurs : Simon F. Portegies Zwart (Leiden Observatory), Tjarda C. N. Boekholt (Clarendon Laboratory, Oxford), Emiel Por (STScI), Adrian S. Hamers (MPI), Steve L. W. McMillan (Drexel)

A&A 659, A86 (2022)
A&A in press
Licence : CC BY 4.0

Résultats du processus de synthèse de l'article arXiv : 2109.11012v2

  • Résumé Complet
  • Points clés
  • Résumé vulgarisé
  • Article de blog
Le résumé n'est pas encore prêt
Résumés déjà disponibles dans d'autres langues : en

Résumé : In self-gravitating $N$-body systems, small perturbations introduced at the start, or infinitesimal errors that are produced by the numerical integrator or are due to limited precision in the computer, grow exponentially with time. For Newton's gravity, we confirm earlier results that for relatively homogeneous systems, this rate of growth per crossing time increases with $N$ up to $N \sim 30$, but that for larger systems, the growth rate has a weaker scaling with $N$. For concentrated systems, however, the rate of exponential growth continues to scale with $N$. In relativistic self-gravitating systems, the rate of growth is almost independent of $N$. This effect, however, is only noticeable when the system's mean velocity approaches the speed of light to within three orders of magnitude. The chaotic behavior of systems with more than a dozen bodies for the usually adopted approximation of only solving the pairwise interactions in the Einstein-Infeld-Hoffmann equation of motion is qualitatively different than when the interaction terms (or cross terms) are taken into account. This result provides a strong motivation for follow-up studies on the microscopic effect of general relativity on orbital chaos, and on the influence of higher-order cross-terms in the Taylor-series expansion of the Einstein-Infeld-Hoffmann equations of motion.

Soumis à arXiv le 22 Sep. 2021

Outils pour cet article

Expliquer autrement 3 réécritures gratuites restantes aujourd'hui
Exporter BibTeX · RIS (Zotero, Mendeley, EndNote) · Markdown (Notion, Obsidian) · Premium
Alertes de citation Premium
Journal club Des slides pour le présenter Premium
Pour les journalistes Kit presse et détecteur de hype Premium

Posez des questions sur cet article à notre assistant IA

Vous pouvez aussi discutez avec plusieurs papiers à la fois ici.

Figures et graphiques

Posez une question sur une figure en indiquant son numéro ou en utilisant son bouton de question pour demander une analyse visuelle. Au maximum deux figures et quatre panneaux par question. Les valeurs lues sur les graphiques sont approximatives ; vérifiez les données originales.

Instructions pour utiliser l'assistant IA ?

Évaluez la qualité du contenu généré par l'IA en votant

Note : 0

Pourquoi avons-nous besoin de votes ?

Les votes sont utilisés pour déterminer si nous devons réexécuter nos outils de synthèse. Si le compte atteint -10, nos outils peuvent être redémarrés.

Le résumé précédent a été créé il y a plus d'un an et peut être réexécuté (si nécessaire) en cliquant sur le bouton Exécuter ci-dessous.

Articles similaires résumés avec nos outils d'IA

Naviguez à travers encore plus d'articles similaires en utilisant une

représentation arborescente

Avertissement : Notre outil de synthèse basé sur l'IA et l'assistant virtuel fournis sur ce site Web peuvent ne pas toujours fournir des résumés complets ou des réponses exactes. Nous vous encourageons à examiner attentivement et à évaluer le contenu généré pour vous assurer de sa qualité et de sa pertinence par rapport à vos besoins.