Límite radial a libraciones nodales de partículas externas por efectos de relatividad general en el problema restringido elíptico de tres cuerpos

MACARENA ZANARDI; CARLA FLORENCIA CORONEL; GONZALO CARLOS DE ELIA; AGUSTIN DUGARO

São José dos Campos, SP, Brasil

Taller; XXI Brazilian Colloquium on Orbital Dynamics; 2022

Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, INPE

En la presente investigación estudiamos restricciones en el semieje mayor de partículas externasque experimentan libraciones nodales debido a efectos relativistas en el contexto del problemarestringido elíptico de los tres cuerpos. A partir de criterios analíticos basados en elhamiltoniano secular expandido hasta nivel cuadrupolar, encontramos que el límite superior delsemieje mayor de una partícula externa que manifiesta libraciones nodales bajo efectos derelatividad general depende de parámetros físicos tales como la masa estelar y la masa delperturbador interno, así como también de parámetros orbitales tales como el semieje y laexcentricidad del perturbador y de la excentricidad de la partícula. De acuerdo con esto,estudiamos restricciones en el semieje mayor de partículas externas con libraciones nodalesanalizando las dependencias con los diferentes parámetros físicos y orbitales previamentemencionados. Por un lado, nuestros resultados indican que cuanto menor es la excentricidad dela partícula externa y mayor es la excentricidad del perturbador, el semieje mayor para el cual lapartícula puede experimentar libraciones nodales es más restrictivo. Además, nuestros análisismuestran que cuanto mayor es la masa del perturbador interno mayor es el rango del semiejepermitido para que la partícula experimente libraciones nodales para valores adecuados de suinclinación orbital. Asimismo, este rango es más amplio cuanto mayor es la excentricidad de lapartícula externa y menor es el valor de la excentricidad del planeta. Por otro lado, el límitesuperior en el semieje de la partícula resulta ser más sensible cuanto mayor es la masa estelar. Sibien estos resultados han sido derivados a partir de criterios analíticos, llevamos a cabosimulaciones de N-cuerpos en una amplia diversidad de sistemas con el propósito de realizarestudios comparativos refinados. Análisis de esta clase nos han permitido comprender el rangode validez de nuestro modelo analítico, así como también lograr un mejor entendimiento de laspropiedades dinámicas de las partículas simuladas en nuestros experimentos numéricos.