恒星双星中Lidov-Kozai振荡引起的热木星形成与恒星自旋-轨道错列

观测到的热木星(HJ)系统展现出广泛的恒星自旋-轨道错列角。这些HJ的起源仍不清楚。本文研究由遥远(100-1000 AU)恒星伴星诱导的Lidov-Kozai (LK)振荡引起的巨行星向内迁移。我们进行大规模种群合成研究，包含来自恒星伴星的八极引力势、宿主恒星自旋轴与行星轨道轴的相互进动、行星内的潮汐耗散，以及宿主恒星因磁制动产生的恒星自转减慢。我们考虑一系列行星质量($0.3-5\,M_J$)和初始半长轴($1-5$AU)、宿主恒星的不同性质以及变化的潮汐耗散强度。产生HJ的系统比例取决于行星质量和恒星类型，对于$M_p=1\,M_J$，$f_{\rm HJ} = 1-4\%$（取决于潮汐耗散强度），对于更高质量行星更大（高达$8\%$）。“热土星”($M_p=0.3M_J$)的产生效率低得多，因为大多数迁移行星被潮汐瓦解。我们发现导致HJ形成或潮汐瓦解的系统比例$f_{\rm mig} \simeq 11-14\%$大致恒定，随行星质量、恒星类型和潮汐耗散强度变化很小。这一“普适”迁移比例可从基于八极LK振荡特性的解析迁移准则定性理解。最终HJ恒星倾角的分布展现对行星质量和恒星类型的复杂依赖。对于$M_p = (1-3)M_J$，分布总是双峰的，峰值约在$30^{\circ}$和$130^{\circ}$。对于$5M_J$行星的分布取决于宿主恒星类型，对于太阳型恒星偏好低倾角，对于更高质量($1.4M_{\odot}$)恒星偏好更高倾角。