Modeliranje plimskega trenja v dvozvezdjuVehovar, Jon (Avtor) Prša, Andrej (Mentor) zvezdna strukturazvezdna evolucijadvojne zvezdeplimsko trenjenumerično modeliranjeLane-Emdenove enačbeMESAV dvojnih sistemih razlika v privlaku ene zvezde na drugo v različnih delih druge povzroči plimske izbokline na bližnjem in daljnem delu zvezde. V kolikor sta orbitalna in rotacijska kotna hitrost različni, izboklini povzročita navor in se izmenjata rotacijska ter orbitalna vrtilna količina. V ekscentričnih orbitah je ta neenakost vedno prisotna in izmenjava vrtilne količine poteka, dokler sistem ne pride v stanje, kjer zvezdi potujeta po krožni orbiti in sta rotacijska ter orbitalna kotna hitrost enaki. Analitični pristopi to izmenjavo opišejo le s parametrom notranje strukture, vendar ni znano, kako sama notranja struktura zvezde vpliva na izmenjavo vrtilne količine. Razumevanje dinamike prenos pripomore k boljšemu razumevanju razvoja dvojnic z znatno plimsko interakcijo. Najbolj preprosti gostotni profili so Lane-Emdenovi, ki zvezdo obravnavajo kot kroglo politropne tekočine pod vplivom lastnega gravitacijskega privlaka. Ti podajo približno ustrezne gostotne profile, vendar sedaj obstajajo tudi bolj napredni pristopi z uporabo enodimenzionalnih simulacij zvezdne strukture, ki so implementirani v knjižnici MESA. V tem magistrskem delu sta predstavljena dva pristopa k ovrednotenju vpliva radialnih profilov gostote na prenos vrtilne količine. Prvi pristop modelira zvezdo kot nabor razsežnih delcev, ki jih veže gravitacijska sila, na krajših razdaljah pa izkusijo odbojno ter disipativno silo. S tem model poskuša modelirati plimsko trenje preko mikroskopskih zakonov. Model deluje, vendar ni praktičen, ker je zahteva po številu delcev za kakovostne rezultate $\mathcal{O}\left(\left(a/R\right)^9\right)$, kjer je $a$ velika polos orbite ter $R$ radij zvezde. Drugi model ne upošteva dinamike, temveč izračuna plimsko deformacijo zvezde v mirovni legi in nato računa profile kotnega pospeška v odvisnosti od rotacije zvezde okoli osi, ki poteka skozi njeno težišče. To stori preko izračuna oblike ovojnice zvezde, ki ohranja volumen, v prilagojenem Rochevem potencialu nato pa izračuna porazdelitev mase znotraj nje. Ob predpostavki, da je gostota enaka na ekvipotencialnih ploskvah, lahko uporabimo gostotni profil za sferično zvezdo za določanje mase delcev, ki vzorčijo gostotno porazdelitev deformirane zvezde. Z višanjem resolucije modela ni mogoče doseči poljubne natančnosti kotnega pospeška, vendar proizvede zanesljive oblike profilov. Za dvojnice v tesni orbiti, kjer imata obe zvezdi enako maso, ni znatne variacije v obliki profilov. Enako velja za večje tirnice, kjer spreminjamo masno razmerje para. Ta ugotovitev podpira ustreznost analitičnih pristopov. Pri obeh modelih je uporabljen SPH (ang. $\it{smoothed \ particle \ hydrodynamics}$) formalizem za določanje mase delcev glede na želeno gostoto.20242024-09-08 08:15:58Magistrsko delo/naloga161238VisID: 142698COBISS_ID: 207134211sl