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恒星-吸积盘碰撞能否解释银河系中心缺失红巨星问题?

星系天体物理 2016-06-08 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

观测揭示在银河系中心(GC)中心0.5 pc内红巨星(RG)数量相对匮乏。受此发现启发,我们研究如下假设:恒星与正在碎裂的吸积盘碰撞导致了观测到的演化恒星缺失。我们使用三维流体动力学模拟,模拟一颗半径 10R10 R_{\odot}、质量 1M1 M_{\odot} 的恒星(代表缺失的RG星族)与高密度团块碰撞。我们发现,与柱密度 108gcm2\gtrsim10^{8}\, {\rm g\,cm^{-2}} 的团块多次碰撞可以剥离恒星包层的绝大部分,原则上使其对观测不可见。模拟证实,重复撞击在驱动质量损失方面尤其高效,因为部分被剥离的RG会膨胀,并在后续碰撞中具有增大的截面。由于包层因恒星的动能而未被束缚,GC中RG星族的任何显著剥离都应伴随其轨道的系统衰减,并可能伴随其增强的自转速度。为使该情景成立,碎裂盘的总质量需比现今构成GC恒星盘的早型恒星质量高出几个数量级。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.03527,
  title  = {Can Star-Disk Collisions Explain the Missing Red Giants Problem in the Galactic Center?},
  author = {Thomas Forrest Kieffer and Tamara Bogdanovic},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.03527},
  year   = {2016}
}

备注

15 pages, 11 figures, accepted for publication in ApJ