恒星系统对自由漂浮行星的俘获

轨道与宿主恒星自转方向错位的系外行星证据可能表明，并非所有束缚行星都诞生于其当前行星系统的原行星盘中。观测显示，自由漂浮的类木星质量天体数量可能超过我们银河系中的恒星数量，这意味着俘获场景可能并不罕见。为解决这一问题，我们构建了一个自由漂浮行星与一颗伴有一个类木星质量束缚行星的恒星之间三体散射的三维模拟。我们区分了三种不同的可能散射结果：自由漂浮行星在与双星相互作用后被俘获、保持非束缚状态，或“踢出”束缚行星并取而代之。模拟针对自由漂浮行星和恒星的不同质量，以及不同的碰撞参数、倾角和接近速度进行。结果统计被用来构建俘获自由漂浮行星截面的解析近似，通过拟合它们对所测试变量的依赖关系。解析近似的截面被用于预测这类天体的俘获率，并估计大约 1% 的恒星在其一生中预期会经历一次对自由漂浮行星的临时俘获。最后，我们提出了可能增加俘获统计的额外物理过程，其贡献应在未来的模拟中加以考虑。