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太阳系诞生星团的早期演化

星系天体物理 2015-06-11 v1 地球与行星天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

太阳系最可能诞生于一个包含至少 1000 颗恒星的星团中。这种星团环境极有可能影响了太阳系的多种属性,例如其化学成分、大小以及部分组成天体的轨道参数。在银河系中,拥有超过 2000 颗恒星的星团仅形成于两种类型——星暴星团和泄漏星团——每种类型在质量 - 半径平面上遵循独特的时间演化。本文旨在确定作为星团年龄函数的星暴或泄漏星团环境中,与太阳系形成相关的相遇概率。我们利用 N 体方法研究星团动力学,以及星团成员间的引力相互作用对周围带有盘的原太阳型恒星的影响。利用当前关于给定星团年龄下星团密度的知识,我们证明了在星暴星团中,前 5Myr 的中心密度极高(初始值>105Mpc3> 10^5\,M_\odot\,\mathrm{pc}^{-3}),以至于几乎没有任何具有太阳系构建潜力的盘能在此阶段幸存。这使得星暴星团成为太阳系形成环境的可能性极低。相反,太阳系极有可能形成于泄漏星团(常归类为 OB 协星)。研究表明,决定太阳系现存特征属性的相遇事件最可能发生在其形成历史的极早期(<2Myr< 2\,\mathrm{Myr}),而在 5Myr 之后,即使在束缚残骸中,原太阳型恒星在泄漏星团中经历此类相遇的概率也可忽略不计。这解释了太阳系为何能在其后期演化中发展并维持其高圆轨道特性。

关键词

引用

@article{arxiv.1210.8255,
  title  = {Early evolution of the birth cluster of the solar system},
  author = {Susanne Pfalzner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1210.8255},
  year   = {2015}
}

备注

11 pages, 7 figures, accepted by A&A