Ordning i kaos: Nya insikter i tre-kroppsproblemet och gravitationsvågor

StockholmEn ny upptäckt förändrar vår syn på tre-kroppsproblemet, ett komplex matematiskt dilemma som har förvirrat forskare länge. Alessandro Alberto Trani vid Köpenhamns universitet har identifierat mer organiserade områden i detta komplicerade system. Detta kan förbättra vår förståelse av gravitationsvågor och deras ursprung, som exempelvis interaktioner mellan svarta hål.

Trebarnskroppen är ett problem som undersöker hur tre himlakroppar påverkar varandra med gravitation, vilket leder till oförutsägbara resultat. Trani utvecklade en programvara vid namn Tsunami för att simulera detta fenomen. Han genomförde miljontals tester och upptäckte att i vissa situationer tenderar en kropp att stöta bort från de andra enligt specifika mönster. Denna upptäckt är betydelsefull för astrofysik eftersom trepartssamspel är vanliga i rymden.

Tranis forskning visar att vissa startförhållanden leder till förutsägbara resultat. Vanligtvis avlägsnas objektet med lägst massa. Det finns också mönster som inte helt är kaotiska.

Tidigare använde forskare statistiska metoder eftersom tredelskroppsproblem verkade slumpmässiga. Nu krävs en kombination av statistiska beräkningar och precisa numeriska metoder för att avslöja och förstå de förutsägbara mönstren i dessa interaktioner.

Läs också:

Idag · 04:07

Astrofysiker löser gåtan bakom den mystiska zebrasingalen från Krabbnebulosans pulsar

Bättre modeller kan förbättra vår förmåga att förutsäga sammansmältningen av svarta hål och de gravitationsvågor de alstrar. Denna ökade precision kan också hjälpa oss att få en djupare förståelse för gravitationskrafter.

Att förena olika matematiska tekniker för att göra precisa förutsägelser är en utmaning. Denna sammansättning är avgörande eftersom nuvarande modeller som förutsätter total oordning delvis är felaktiga. Men denna komplexitet erbjuder oss nya möjligheter att få djupare insikt i universum.

Tranis forskning gör det möjligt att utforska mer komplexa interaktioner, såsom det fyrkropparsproblemet som involverar fler objekt inklusive planeter. Hans upptäckter kan uppmuntra forskare att återvända till gamla mysterier med nya idéer baserade på observerade mönster.