错位环双星盘中的动力学尘埃陷阱：解析理论与数值模拟
地球与行星天体物理
2021-03-31 v1
摘要
近期观测表明环双星盘可相对于双星轨道面错位。这些体系缺乏球对称性，加之非平面几何，引起差分进动并可能诱发翘曲传播。尽管此类环境中的气体动力学已被充分理解，人们对尘埃盘却知之甚少。本工作中，我们解析研究错位环双星盘中尘埃陷阱形成问题。我们发现堆积并非如通常尘埃陷阱那样由压力极大触发，而是由气体与尘埃间进动速率差异诱发。事实上，该差异使径向漂移在两处位置失效，导致两个尘埃环形成，其位置取决于体系参数。此现象可能发生于边际耦合尘埃粒子 ，因为引力与拖曳力的影响均不可忽略。随后我们进行了一系列三维 SPH 数值模拟，以将结果与理论预言比较。我们探索参数空间，改变恒星质量比、盘厚度、径向延展，发现与解析预期总体一致。此类尘埃堆积阻止径向漂移、促进尘埃生长，从而可能推动环双星盘中的行星形成。
引用
@article{arxiv.2103.12084,
title = {Dynamical dust traps in misaligned circumbinary discs: analytical theory and numerical simulations},
author = {Cristiano Longarini and Giuseppe Lodato and Claudia Toci and Hossam Aly},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.12084},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS, 12 pages, 12 figures, 2 tables, 2 appendices