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银河系潮汐与本地恒星扰动对奥尔特云的影响:星际彗星的产生

地球与行星天体物理 2019-09-18 v2

摘要

奥尔特云中的彗星在内部和外部扰动(如巨行星、恒星经过和银河系潮汐场)的影响下演化。我们旨在研究奥尔特云中彗星在外部扰动(经过的恒星和银河系潮汐)下的动力学演化。我们首先构建恒星相遇的解析模型。我们发现除非发生非常接近(< 0.5pc)的相遇,单个扰动不会改变云中彗星的动力学。利用来自 Gaia DR2 的自行、视差和径向速度,我们构建了包含 14,659 颗位于太阳 50pc 内恒星的天测目录。对所有这些恒星,我们计算了它们到达太阳的时间和最近距离。我们发现相对较远(≤1 pc)的经过恒星的累积效应可以扰动奥尔特云中的彗星。最后,我们研究了在 ±10Myr 内,在太阳 2.5pc 内多次恒星相遇和银河系潮汐场影响下奥尔特云中彗星的动力学演化。我们考虑了奥尔特云的两种模型:致密(a ≤0.25 pc)和延展(a≤0.5 pc)。我们发现对于致密构型,恒星相遇的累积效应是奥尔特云的主要扰动源,而对于延展构型,银河系潮汐是主要扰动源。在这两种情况下,经过恒星和银河系潮汐的效应将云边缘约 1.1% 的彗星的半长轴提升至星际区域(a >0.5pc)。这导致了过渡星际彗星的产生,它们可能因外部扰动而成为星际天体。这引发了关于星际空间中是否存在一个天体云的问题,如果我们认为其他行星系统也经历类似的彗星抛射过程,该云可能与我们的奥尔特云重叠。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.10617,
  title  = {Galactic Tide and Local Stellar Perturbations on the Oort Cloud: Creation of Interstellar Comets},
  author = {Santiago Torres and Maxwell X. Cai and A. G. A. Brown and S. Portegies Zwart},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.10617},
  year   = {2019}
}

备注

13 pages, 13 figures, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics