1 運動方程式

軌道半径が $ a$ 、 公転周期が $ \Pi$ であるような連星系を考え、 ケプラーの法則

$\displaystyle 4\pi^2 a^3 = G\left(M_1+M_2\right)\Pi^2$ (1)

が成立しているとする。 連星系の質量中心を座標原点とし、 その原点の回りを公転周期 $ \Pi$ で回転する座標系に乗ったとき、 連星系重力場中の質点(テスト粒子)の運動を記述する式は

$\displaystyle \di{{\bf v}}{t} = - {\bf\nabla}\Phi_{R} -2 {\bf\Omega \times v}$ (2)

$\displaystyle \Omega = \sqrt{\frac{G\left(M_1+M_2\right)}{a^3}}$ (3)

$\displaystyle \Phi_R = -\frac{GM_1}{\left\vert{\bf r}-{\bf r}_1\right\vert} -\f...
...t{\bf r}-{\bf r}_2\right\vert} -\frac{1}{2} \left({\bf\Omega \times r}\right)^2$ (4)

で与えられる。 ここで $ {\bf r}_1$$ {\bf r}_2$ は原点から計った星の位置ベクトルであり、 公転の角振動数は

$\displaystyle \Omega =\frac{2\pi}{\Pi}
$

である。 また $ {\bf\Omega}$ は軌道面と垂直な方向 に向いているとする。

fat-cat 平成16年11月30日