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通过大质量黑洞扰动和混沌潮汐形成近距离双星系统

星系天体物理 2026-05-08 v2

摘要

Hills 破坏允许大质量黑洞(MBH)产生高速星体(HVS)和紧密束缚星体。轨道松弛的长时间尺度意味着双星系统必须在 MBH 周围执行多次轨道后才能被破坏。MBH 潮汐扰动在多个近地点穿越期间可使双星内轨道扰动至高偏心率,导致星体之间发生强烈潮汐相互作用。本文发展了考虑外轨道松弛、MBH 潮汐扰动以及双星潮汐相互作用(以动力学潮汐形式)的 MBH-双星系统物理模型。我们表明,当内轨道达到高偏心率时,近地点半径仅为数个星体半径(RR_*)的量级,星体振荡模式可产生混沌并迅速加硬双星至半长轴 ab10Ra_b\lesssim 10\,R_*。我们发现,最初处于空失锥区域(ab1.0AUa_b\sim 1.0\,{\rm AU})的大量宽双星系统并未发生 Hills 破坏,而是经历混沌潮汐增长并成为近距离双星。这些被潮汐硬化的双星为产生最快 HVS 提供了新的通道,并与其他核 transients 相关,如重复部分潮汐破坏事件和准周期性事件相联系。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.11965,
  title  = {Formation of Close Binaries through Massive Black Hole Perturbations and Chaotic Tides},
  author = {Howard Hao-Tse Huang and Wenbin Lu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.11965},
  year   = {2026}
}

备注

Published in the Open Journal of Astrophysics