使用 NBODY6++GPU-MASSLESS 模拟星团中无质量粒子的动力学演化：II. 自由漂浮彗星的长期演化
地球与行星天体物理
2026-02-18 v1 星系天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
背景。彗星、小行星、星子、自由漂浮行星和褐矮星在被驱逐出其宿主行星系统或双星系统后，被持续注入星团内环境。星团环境中此类大量自由漂浮彗星的动力学尚未被完全理解。目标。我们研究星团中彗星种群的动力学演化，并表征星团中自由漂浮彗星的运动学和抛射率。此外，我们确定不同的初始能量分布是否会影响较小质量种群的质量分层。方法。我们使用 N 体代码 NBODY6++GPU-MASSLESS (Flammini Dotti et al. 2025) 进行模拟，该代码允许对包含大量无质量粒子的星团进行快速积分，以表征具有亚维里和超维里分布的低质量粒子种群的动力学。结果。彗星不参与质量分层过程，与行星大小的天体类似，无论其初始能量分布如何。后者在模拟开始时略微改变了整个动力学演化。对于超维里和亚维里比值，我们仅分别观察到天体的初始弛豫或坍缩。自由漂浮彗星种群的外部区域在模拟结束时倾向于被拉回星团核心，表明恒星的引力正在将它们拉回核心。如果系统处于维里平衡态，这种现象会在较晚的时间发生。与较小质量的天体相比，褐矮星经历更多的质量分层，其内部区域倾向于与恒星种群更充分地混合。
引用
@article{arxiv.2512.11501,
title = {Dynamical evolution of massless particles in star clusters with NBODY6++GPU-MASSLESS: II. The long-term evolution of free-floating comets},
author = {Francesco Flammini Dotti and M. B. N. Kouwenhoven and Kai Wu and Abbas Askar and Peter Berczik and Mirek Giersz and Rainer Spurzem and Ian Dobbs-Dixon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.11501},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 31 figures, accepted for publication in A&A