广义相对论效应下具有节点天平动的外部粒子半长轴的约束
地球与行星天体物理
2023-08-16 v1
摘要
我们在包含广义相对论(GR)效应的椭圆型限制性三体问题框架下研究外部粒子的节点天平动。基于至四极矩阶的久期相互作用解析处理,我们推导出了定义外部测试粒子节点天平动区域的方程,该区域依赖于系统中天体的物理与轨道参数。由此,我们分析了在内行星绕单一恒星组分运行的效应下,GR如何约束经历节点天平动的外部测试粒子的半长轴。该半长轴的上限(称为 a2,lim)依赖于恒星质量 ms、内行星质量 m1、半长轴 a1 与偏心率 e1,以及外部测试粒子的偏心率 e2。一方面,我们的结果表明 m1、a1 和 e2 越大、ms 越小,则 a2,lim 的值越大。另一方面,对于固定的 ms、m1、a1 和 e2,a2,lim 并不强烈依赖于 e1,除非该轨道参数取较大值。我们注意到,包含 GR 的特定情景的 N 体实验显示出与本研究推导的解析判据一致的结果。此外,对由单一恒星与一颗内行星质量伴星组成的真实系统中假想小天体群的研究表明,GR 效应可在其整体动力学中发挥非常重要的作用。
引用
@article{arxiv.2308.00766,
title = {Constraints to the semimajor axis of outer particles with nodal librations by general relativity effects},
author = {Zanardi Macarena and de Elía Gonzalo Carlos and Dugaro Agustín and Coronel Carla Florencia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.00766},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 10 figures. Accepted for publication in MNRAS