通过引力坍缩形成柯伊伯带双星
地球与行星天体物理
2015-05-19 v1
摘要
经典柯伊伯带(KB)中很大一部分100公里级低倾角天体是质量相当、间距宽的双星。它们形成的一个受青睐模型是在早期KB中天体聚集增长过程中的捕获。相反，最近的研究表明，当局部聚集的固体团块在自身引力下坍缩时，原行星盘中可以快速形成大天体。在这里，我们检验了KB双星在引力坍缩过程中形成的可能性，此时角动量过剩阻止了可用质量聚集成单个天体。我们发现，这种新机制为形成具有观测性质的KB双星提供了稳健的路径，并且可以解释像2001 QW322这样的宽系统和像(47171) 1999 TC36这样的多星系统。值得注意的是，对于团块初始角动量值的广泛范围，引力坍缩能够产生100%的双星比例。双星成分质量相似(80%的次星与主星半径比>0.7)，间距范围从约1,000到约100,000公里。双星轨道偏心率从e=0到~1，大多数e<0.6。双星轨道相对于团块初始角动量的倾角范围从i=0到~90度，大多数情况i<50度。我们的双星形成机制意味着每个双星对中的主星和次星应具有相同的整体成分，这与当前的光度数据一致。我们讨论了我们的结果对冥王星-卡戎、亡神星-万斯、(617) 帕特洛克罗斯-墨诺提俄斯和(90) 反神星双星系统的适用性。
引用
@article{arxiv.1007.1465,
title = {Formation of Kuiper Belt Binaries by Gravitational Collapse},
author = {David Nesvorny and Andrew N. Youdin and Derek C. Richardson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1007.1465},
year = {2015}
}
备注
Astronomical Journal, in press