Gaia 捕获的百万三体双星系统

Gaia 观测在太阳附近约 1 kpc 范围内发现了超过一百万颗恒星双星候选体，其特征主要为轨道间距大于 10^3 AU 且偏心率大于 0.7。此类宽轨道、高偏心率双星的普遍存在难以通过经典双星形成渠道解释。然而，最近对三体双星形成（3BBF）——三个未束缚天体（3UB）通过引力散射组装成新双星——的理解进展表明，星团中的 3BBF 可以高效地产生宽轨道、高偏心率双星。我们进一步通过构建一个半解析模型来探索这一可能性，该模型模拟了来自星团中 3BBF 并随后在哈勃时间内迁移至太阳邻域的银河系双星族群。该模型依赖于 3BBF 散射实验，以确定 3BBF 速率及由此产生的双星性质如何随局部恒星密度、速度色散以及星团潮汐场内对 3UB 相遇的物理约束而缩放。银河系星团族群通过纳入最新的星系恒星形成历史以及星团的诞生性质和内部演化来建模。最后，我们考虑了星团溶解前恒星相互作用引起的双星瓦解，以及银河系场中动力学相互作用引起的双星轨道要素的后续变化与瓦解。我们的模型精确再现了 Gaia 所观测到的宽轨道双星总数及其间距和偏心率分布，表明 3BBF 可能是这些神秘系统的重要形成渠道。