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巨型多星系系统的形成:早期迁移与合并

太阳与恒星天体物理 2026-01-13 v1 星系天体物理 高能天体物理现象

摘要

巨型恒星常常存在于多星系系统中,但如何组装分离量小于约1 AU的双星系统仍未得到解决。我们利用Chon等人(2024)的恒星团形成模拟,研究了太阳金属环境下巨型恒星双星的形成与 inward 迁移。该模拟形成1200M1200 M_\odot的恒星团,能够解析到1 AU分离量的双星。我们的结果表明,质量大于2M2 M_\odot的恒星主要以双星或三星配置组装,与观测结果一致,组成员恒星形成于几乎同步的时代。在大多数系统中,内双星通过一个到三个数量级的加硬,并在前0.1 Myr内达到稳态。值得注意的是,所有最终分离量小于10 AU的双星都通过环状双星盘实现加硬,突显环状双星盘在产生紧凑巨型双星中的关键作用。我们进一步发现,双星相对于云的初始旋转轴形成随机倾斜,三星系统中的相互倾斜遵循各向同性分布,这表明在组装和迁移期间,由湍流和少数体动力学驱动的随机相互作用至关重要。最后,质量大于2M2 M_\odot的恒星在团簇演化过程中常常经历多次合并事件,产生极端质量比(q<0.1q<0.1)。其中一些产物可能演化为包含黑洞或中子星的致密星系双星,包括X射线双星以及可被Gaia探测的系统。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.06251,
  title  = {Formation of massive multiple-star systems: early migration and mergers},
  author = {Sunmyon Chon and Alejandro Vigna-Gómez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.06251},
  year   = {2026}
}

备注

23 pages, 22 figures, submitted to MNRAS