解释 SPHERE 观测双碎片带行星系统的动力学模型
地球与行星天体物理
2018-03-28 v1
摘要
大量拥有碎片盘的系统显示出双带结构的证据。解释两带之间间隙的一种假说是存在一颗或多颗行星动力学地刻蚀出该间隙。这项工作旨在研究拥有双组分碎片盘的系统中这一场景。样本中的所有目标均使用进行高对比度直接成像的 SPHERE 仪器进行了观测。内带和外带的位置通过红外超出的 SED 拟合进行估计，或在可获得的情况下，通过盘的解析图像进行估计。迄今为止，在碎片盘间隙中观测到的行星极少，我们旨在检验此类未探测到的情况是否取决于现有仪器的观测极限。通过推导能够打开观测到的间隙的行星的质量、偏心率和半长轴的理论预测，并将这些参数与 SPHERE 获得的探测极限进行比较，来实现这一目标。间隙与行星之间的关系源于行星轨道周围的混沌区。该区域的径向范围取决于行星与恒星的质量比、半长轴以及行星的偏心率，并且可以通过解析方法进行估计。我们将该形式体系应用于一颗行星在圆形或偏心轨道上的情况。然后，我们考虑多行星系统：2 颗和 3 颗等质量行星在圆形轨道上，以及 2 颗等质量行星在偏心轨道上呈紧密构型。随后，我们将从单行星和多行星模型的动力学分析中推导出的每一对 (M, a) 值与 SPHERE 获得的探测极限进行比较。我们的结果表明，双带间隙中行星的明显缺失，可以通过存在一个由两颗或更多可能为低质量且位于偏心轨道上的行星组成的系统来解释，其尺寸低于目前的探测极限。
引用
@article{arxiv.1710.03019,
title = {Dynamical models to explain observations with SPHERE in planetary systems with double debris belts},
author = {C. Lazzoni and S. Desidera and F. Marzari and A. Boccaletti and M. Langlois and D. Mesa and R. Gratton and Q. Kral and N. Pawellek and J. Olofsson and M. Bonnefoy and G. Chauvin and A. M. Lagrange and A. Vigan and E. Sissa and J. Antichi and H. Avenhaus and A. Baruffolo and J. L. Baudino and A. Bazzon and J. L. Beuzit and B. Biller and M. Bonavita and W. Brandner and P. Bruno and E. Buenzli and F. Cantalloube and E. Cascone and A. Cheetham and R. U. Claudi and M. Cudel and S. Daemgen and V. De Caprio and P. Delorme and D. Fantinel and G. Farisato and M. Feldt and R. Galicher and C. Ginski and J. Girard and E. Giro and M. Janson and J. Hagelberg and T. Henning and S. Incorvaia and M. Kasper and T. Kopytova and J. Lannier and H. LeCoroller and L. Lessio and R. Ligi and A. L. Maire and F. Ménard and M. Meyer and J. Milli and D. Mouillet and S. Peretti and C. Perrot and D. Rouan and M. Samland and B. Salasnich and G. Salter and T. Schmidt and S. Scuderi and E. Sezestre and M. Turatto and S. Udry and F. Wildi and A. Zurlo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.03019},
year = {2018}
}
备注
23 pages, 13 figures