星团 N 体计算中双星轨道参数分布演化的解析描述
星系天体物理
2015-05-28 v1
摘要
本文提出一种新方法，利用目前最大的 N 体模型库，描述星团中初始普适双星星族的轨道参数分布演化。研究表明，存在一个恒星动力学算符，在经历一段动力学演化时间后，能将初始双星轨道参数分布函数唯一地变换为一个依赖于初始星团质量和半质量半径的新分布。初始分布采用 Kroupa (1995a,b) 导出的分布函数，这些函数与主序前和 I 类双星星族的约束条件一致。能量较低且约化质量较高的双星优先瓦解。该恒星动力学算符可用于高效计算和预测星团乃至整个星系中的双星性质，无需进一步的 N 体计算。对于当前的 N 体模型集，发现双星星族的性质在一个穿越时标上发生变化，使得该恒星动力学算符可以很好地参数化为初始星团密度的函数。此外，研究表明，具有相似初始速度弥散的星团中，双星比例作为所经历的弛豫时间数的函数，遵循相同的演化轨迹。当前观测到的星团双星星族对其初始恒星密度施加了约束，疏散星团的初始密度范围为 10^2 - 2x10^5 M_sun pc^-3，球状星团则为几倍 10^3 - 10^8 M_sun pc^-3。
引用
@article{arxiv.1106.5050,
title = {An analytical description of the evolution of binary orbital-parameter distributions in N-body computations of star clusters},
author = {Michael Marks and Pavel Kroupa and Seungkyung Oh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.5050},
year = {2015}
}
备注
accepted for publication in MNRAS, 20 pages, 10 figures, 2 tables