Модель Пламмера, также сфера Пламмера (англ.Plummer model, англ.Plummer sphere) — закон распределения плотности, впервые применённый Г. Пламмером при исследовании шаровых скоплений[1]. Часто используется в виде упрощённой модели в рамках моделирования в задаче N тел.
Трёхмерный профиль плотности в модели Пламмера имеет вид
где — полная масса моделируемого объекта, a — так называемый радиус Пламмера, масштабный параметр, устанавливающий характерный размер ядра системы. Соответствующий потенциал имеет вид
В астрономии бывает необходимо определять также радиус, внутри которого содержится половина массы в рамках двумерного распределения .
Для модели Пламмера .
Точки поворота орбиты частицы по радиусу характеризуются удельной энергией и удельным угловым моментом , соответствующие значения расстояний можно найти как корни кубического уравнения
где , поэтому . Это уравнение имеет три вещественных корня : два положительных и одно отрицательное, при , где является удельным угловым моментом для круговой орбиты с той же энергией. можно вычислить на основе единственного вещественного корня дискриминанта кубического уравнения, который сам по себе является кубическим уравнением
где подчёркнутые параметры являются безразмерными в единицах Энона, определённых в виде , и .
Применения
Модель Пламмера позволяет представить наблюдаемые профили плотности звёздных скоплений, хотя быстрое снижение плотности на больших расстояниях () не является пригодным для данных целей.
Поведение плотности вблизи центра системы не соответствует наблюдаемым характеристикам эллиптических галактик, в которых плотность к центру растёт сильнее.
Простота, с которой можно применить модель Пламмера в методе Монте-Карло, сделала модель Пламмера очень популярной в рамках моделирования задачи N тел, несмотря на недостаточный реализм модели[3].