Mass Uniqueness for Two Symmetric Classes of Planar Five-Body Central Configurations
Problema de Cinco Corpos. Configurações Centrais Simétricas. Configurações Co-circulares. Configurações Euler Mais Dois. Parametrizações Racionais.
Neste trabalho, investigamos configurações centrais simétricas de cinco corpos no plano com um único corpo sobre o único eixo de simetria. O objetivo deste estudo é encontrar famílias de configurações desse tipo e determinar para quais valores de massas tais configurações existem. Usando as equações de Laura-Andoyer, mostramos que o problema pode ser reescrito como um sistema linear homogêneo três por três nas massas. Portanto, a condição de solução não-trivial do sistema descreve um vínculo nas distâncias mútuas da configuração. A partir daí, resolvemos completamente o problema para dois tipos de configuração: co-circular e Euler mais dois. Em cada caso, para obter a solução sob tais vínculos, utilizamos uma parametrização racional eficaz nas distâncias, transformando o vínculo em uma curva algébrica com duas variáveis. A localização de cada curva foi obtida utilizando o método de Vincent, que consiste no uso sucessivo de transformações de Möbius e na regra dos sinais de Descartes. O estudo das massas não se restringiu apenas a massas positivas, o que nos permitiu encontrar exemplos não-triviais de configurações com massa total nula e um contraexemplo para resultados de convergência de configurações ao mudar a dimensão do espaço. Finalmente, uma análise completa também é realizada para certas configurações que possuem subconfigurações colineares, para as quais o sistema tradicional de Laura-Andoyer não é mais válido.