2022. augusztus 25. írta: Szkladányi András

A Nap (és más égitestek) Tejútrendszerbeli mozgásának modellezése

A program a Nap (illetve egy tömegpont) 3 dimenziós mozgását modellezi az időben állandónak tekintett tömegeloszlású Tejútrendszerben. A szakirodalom szerint ez a mozgás a Tejútrendszer középpontja körüli keringésből és a Tejútrendszer fősíkjára merőleges oszcillációból összetett hullámzó mozgás.

Law és Majewski 2010-ben a Tejútrendszer közelítő gravitációs potenciáljára 3 tagból álló kifejezést javasolt: a korong, a központi dudor és a sötét anyag halo által okozott potenciálok összegét. Egy objektum gyorsulása az egyes potenciáltagok parciális deriváltjai segítségével (itt nem részletezett módon) határozható meg. A program a pályát a gyorsulás adatok felhasználásával negyedrendű Runge-Kutta módszerrel számolja ki.

A pályán kívül megjeleníthető a Tejútrendszer fősíkja, fősíkbeli körvonala, a koordinátatengelyek és a gravitációs mezőt szemléltető erővonalak. A szimulációs tér forgatható, nagyítható, valamint lehetőség van képek és a beállítások mentésére, a mentett adatok beolvasására, továbbá öt mintapélda is rendelkezésre áll. A Mód menüpont Potenciálok alpontjára kattintva a Tejútrendszer gravitációs potenciáleloszlása 3 különböző módon szemléltethető:

x-y, x-z és y-z kétdimenziós potenciál síkmetszetek,
3D ekvipotenciális felületek (itt változtatható a potenciálérték),
fősík 3D potenciálfelülete.

A Tejútrendszer közelítő sűrűségeloszlása az említett szerzők javaslata alapján 3 korongszerű és 2 gömbszerű taggal írható le: a vékony és a vastag korong, a gázkorong, a dudor és a halo sűrűségeloszlásával. Ezen sűrűségeloszlások alapján 10000 objektum megjelenítésével a szimuláció képes háttérként érzékeltetni a Tejútrendszerbeli közelítő csillageloszlást.

A tömörített program a következő linkről tölthető le:

https://www.dropbox.com/s/pp1jmnm5zxwkeis/napmozgas.zip?dl=0

Irodalom: