层级三星系统的动力学形成与散射：截面、Kozai-Lidov 振荡与碰撞
太阳与恒星天体物理
2016-01-20 v2 高能天体物理现象
摘要
恒星、行星和致密天体的双星与三星系统的动力学散射可以产生受 Kozai-Lidov (KL) 振荡影响的高倾角三星系统，可能导致碰撞、并合、Ia 型超新星及其他现象。我们展示了超过 4 亿次双星-双星、三星-单星和三星-双星引力散射实验的结果。我们计算了所有可能结果的截面，并探讨了它们对入射速度、质量、半长轴和偏心率的依赖关系，包括解析拟合及对速度依赖性的讨论。对于通过散射产生的新三星系统，我们发现偏好紧凑型三星，其外层与内层半长轴比约为几到 100，偏心率分布呈平坦或准热分布，互倾角的余弦分布呈平坦分布。因此，动力学形成的三星系统会受到强烈的 KL 振荡、“偏心 Kozai 机制”和非长期效应的影响。对于与三星系统发生单星和双星飞掠相遇的情况，我们计算了互倾角、偏心率和半长轴比变化的累积截面。我们将这些结果应用于场、疏散星团和球状星团中的散射事件，并探讨了其对通过碰撞与并合产生的 Ia 型超新星、恒星碰撞以及经历 KL 振荡的三星系统的寿命和动力学隔离的影响。附录提供了对双星-单星散射中碰撞截面速度依赖性的分析。
引用
@article{arxiv.1507.03593,
title = {Dynamical formation & scattering of hierarchical triples: Cross sections, Kozai-Lidov oscillations, and collisions},
author = {Joseph M. O. Antognini and Todd A. Thompson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.03593},
year = {2016}
}
备注
31 pages, 19 figures, submitted to MNRAS