能不能在「谷歌星空」里找到三體星系?如果能,要怎麼找到?
宇宙大多數星系都是多個恆星組成的(&>80%)。
人類已經發現了許多六七八顆星的複雜星系,比如 Castor(雙子座α)。
三顆恆星的系統更加多,比如 Polaris (小熊座α 、北極星),還有離我們最近的 Alpha Centauri (半人馬座α)。
像我們太陽系這種「單星的」,雖然很穩定,但確實比較稀罕了。
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谷歌星空這種軟體,不太適合用來探索那些遙遠星系。畢竟沒有自由攝像頭和控制時間線的功能,也沒有辦法模擬軌道之類的。
非常建議用Space Engine找找。這個軟體完爆谷歌星空,還是免費的。附近的星系都是根據真實數據模擬的。遙遠星系是自動生成的,但是也很好玩。可以發現各種各樣的異類星系,還可以全自由控制攝像頭。
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然後,這兩天又發現了一款更加厲害的一種模擬軟體:Universe Sandbox。Steam 上可以買到。
這個軟體裡面呢,還有編輯功能。可隨意添加新的天體(包括各種恆星、黑洞),看看這些東西在萬有引力的規則下會導致什麼變動。比如說,可以把新的東西加到我們自己太陽系之類的。
其它物理規則也都比較豐富。各種碰撞,旋轉旋繞,恆星大爆炸(nova、supernova),tidal effects,星球上的氣候,等等。從小石頭組成的行星環到幾億年的 galaxy 融合,黑物質什麼的,功能列不完了,有點難以描述。反正 youtube 上有很多這樣的視頻。
https://www.youtube.com/results?search_query=universe+sandbox
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如何用 universe sandbox 製造一個「三體太陽系」?
其實不容易啊。如果隨機添加三顆恆星,讓他們自己繞來繞去,再添加一個地球,也成。確實會特別亂。可以堅持最多幾百年、幾千年。總有一天,這個地球會撞到某個恆星,或者被踢走。創造一個長期比較穩定的系統實在太難了。
最後我發現了一個這樣的方法,想推薦:
1)把一個超大黑洞放在系統中間。黑洞重量必須至少是一般恆星的一千倍。
這樣的重量比例相當於太陽跟小型球的比例了。放多少恆星進去,都會走自己的固定軌道。因為這些恆星之間的影響力跟中間黑洞的影響力相比,簡直太弱了。
(就像我們這裡「地球」、「金星」、「火星」之間沒多大影響力,因為太陽因素太大,這樣的道理)
2)隨機加一些雜七雜八恆星進去,自然都會找到自己的穩定軌道了。
顏色代表不同恆星的溫度範圍。紅色地區溫度太高,不太適合生命。藍色地區太冷,一樣不適合。綠色就是 Goldilocks Zone,溫度正好跟地球差不多了。恆星有大的小的,所以這種圈圈的規模一樣可以相差一百倍。
這裡我就放了三個中等恆星進去。比較簡單。
(不過放幾十顆也一樣沒問題,只要軌道不重疊)
3)最後,再放進去一個地球之類的的小星球。
由於黑洞引力最大,無論放在哪裡,都會繞著黑洞,而不怎麼會受到其他恆星的影響了。
這種系統就非常穩定了。地球也沒被任何恆星(star)影響到,走自己的路。
什麼時候離三個star都很遠(都在藍色區域之外),星球上的溫度超低一段時間, &<-100度。
什麼時候離三個star都很近(都在紅色區域之內),星球上的溫度瞬間變得超高, &>1000度。
感覺這就很像三體的樣子。雖然不是那麼亂,但是對於這個星球上的生命來說,也很亂吧。
(如果不用黑洞在中間,也行,但是沒那麼方便控制,地球總會跟著某個star走,軌道一直動來動去,也容易把地球踢走,那樣就太亂了!!!)
這種亂:
最近這兩天有點上癮這遊戲。Universe Sandbox。
請直接搜索α cen,看到的便是該三星系統的主星。
南門二星系就是三體星系,距離地球四光年多一點,有一個岩質星球圍繞一個恆星公轉,軌道周期只有幾天,被恆星引力鎖定,一面永遠面對恆星,向著恆星的星球表面溫度約一千五百度。
半人馬座α就是三星系統。其中一顆恆星是全天空第4明亮的恆星,中國古稱南門二,西方稱比鄰星,他們是離太陽系最近的星系。劉慈欣的三體系列就以此星係為背景
其實太陽系才是宇宙的異類,這麼穩定的單恆星星系幾乎沒有
北極星好像就是一個三星系統
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