层状四体系统中开普勒轨道的动力学耦合:从银河中心到致密行星系统
星系天体物理
2024-05-17 v1 地球与行星天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
本研究聚焦于两颗轨道在中心主体周围的相邻初始共面轨道随着四体系统中第四颗天体以远距离开普勒轨道扰动后的长期演化。我们之前的工作在该设置下通过加入扩展质量的球形势能来实现圆形轨道,从而抑制了库扬-莱多夫振荡;这导致了相邻轨道演化的两种定性不同模式。 在一种情形下,两轨道之间的相互作用超过了由扰动天体引起的微分预cession效应。这结果为长期一致的演化, nearly 共面的轨道仅出现小幅倾角振荡。我们扩展了前期工作,通过以下方式推进:(i) 考虑中心天体引力的后牛顿修正项,或作为扩展质量势能的替代品,或与之叠加;(ii) 放宽严格的圆形轨道要求;(iii) 移除库扬-莱多夫完全阻尼的严格要求。因此,我们在更一般的情况下识别了用于零偏心率情况下的轨道间相互作用模式,这使其适用于比最初考虑更广泛的天体物理系统。本文将系统规模化至S星轨道;考虑顺时针盘代表扰动天体,银河系中心天体A*引力的后牛顿修正项发挥阻尼势能的作用。在考虑后牛顿修正后,即使是恒星质量的中心天体在致密行星系统中也允许开普勒轨道的耦合演化。
引用
@article{arxiv.2405.09630,
title = {Dynamical coupling of Keplerian orbits in a hierarchical four-body system: from the Galactic Centre to compact planetary systems},
author = {Myank Singhal and Ladislav Šubr and Jaroslav Haas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.09630},
year = {2024}
}
备注
12 pages, 13 figures. Accepted in MNRAS