四合星系统（由两个双星组成）中大幅增强的偏心率振荡：对恒星、行星及暂现源的启示

我们研究了由两个双星在长周期相互轨道上组成的层级四合星系统的轨道演化，其中每个双星都作为另一个双星的 Kozai-Lidov (KL) 摄动源。我们发现，两个双星之间的耦合定性地改变了其 KL 周期的行为。与三体系统相比，双星可以在更大的参数空间范围内经历相干的偏心率振荡以及 excursion 至极高的偏心率。对于外轨道与内轨道半长轴之比为 10 到 20 的情况，约 30% 至 50% 的等质量四合星系统中，其中一个双星的偏心率可达 1-e < 10^{-3}。这大约是具有等效参数的三体系统的 4 到 12 倍。相对于三体系统，四合星系统中的轨道“翻转”以及在无前序潮汐相互作用下的碰撞也同样显著增强。我们认为，尽管场四合星的数量比三体系统少约 5 倍，但受 KL 周期影响的演化路径频率在三体和四合星群体中相当。此外，四合星可能是三体系统的一个不可忽视的来源，并提供了涉及近距双星、并合、碰撞及相关暂现源的根本性新演化结果，而这些过程无需任何参数微调。最后，我们研究了遥远双星对行星轨道的摄动，发现给定我们的基准参数，轨道翻转的比例比相应的三体系统高出 3 到 4 倍，这对热木星和恒星 - 行星碰撞具有启示意义。