无质量粒子在星团中的动力学演化：I. 自由漂浮的MLPs
太阳与恒星天体物理
2024-12-13 v1 地球与行星天体物理
星系天体物理
摘要
背景。低质量天体，如彗星、小行星、原始体以及自由漂浮行星，不断被注入到星系内部环境中，这些可以建模为无质量粒子（以下简称MLPs）。然而，大规模MLPs population的动力学演化在文献中尚未得到充分关注。目的。我们研究MLPs population在星团中的动力学演化，并对其动力学和逃逸率进行表征。方法。我们提出了NBODY6++GPU-MASSLESS，这是NBODY6++GPU的一个修改版本，允许快速集成包含大量无质量粒子（MLPs）的星系。NBODY6++GPU-MASSLESS包含专门针对低质量天体（如行星）动力学演化的例程。结果。与恒星不同，MLPs不参与质量 segregation过程。相反，MLPs主要遵循星系的引力势能，而该势能由于恒星逃逸和恒星演化而逐渐减小。MLPs的动力学演化主要受星系核心演化的影响。这在密度较高的星系中更为明显。MLPs的高逃逸率在核心坍缩之前观察到，随后逃逸率保持稳定。密集的星系经历更剧烈的核心坍缩，但这不会影响MLPs的动力学演化。逃逸恒星的速度与逃逸MLPs的速度相似，除去在前50 Myr内中子星的高速逃逸。
引用
@article{arxiv.2412.08785,
title = {Dynamical evolution of massless particles in star clusters with NBODY6++GPU-MASSLESS: I. Free-floating MLPs},
author = {Francesco Flammini Dotti and M. B. N. Kouwenhoven and Peter Berczik and Qi Shu and Rainer Spurzem},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.08785},
year = {2024}
}
备注
11 Pages, 9 Figures, Accepted for publication in A&A