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大质量疏散星团中的星盘与行星系统如何不同于场星周围的对应体?

星系天体物理 2018-11-28 v1

摘要

只有足够致密且大质量的星团才能在 10 Myr 之后基本不受破坏地存活。然而,其致密性意味着高恒星密度,可导致恒星间强烈的引力相互作用。由于年轻恒星初期常被原行星盘环绕,其后可能拥有行星系统,问题随之而来:这些强烈引力相互作用在多大程度上影响行星形成及行星系统性质?在此,我们对诸如 Trumpler 14 与 Westerlund 2 这类致密大质量星团从嵌入相到无气体相的演化进行模拟,并研究恒星相互作用的影响。我们聚焦于这些环境中平均盘尺寸的发展。模拟表明,在大质量疏散星团中,仅因环境中强烈的恒星相互作用,就有 8090%80-90\% 的盘/行星系统应小于 50 AU。在初始阶段,3-4 次近距离飞掠即导致典型盘尺寸处于 18-27 AU 范围。此后盘尺寸仅发生微小改变。我们的发现与近期观测一致:在上天蝎 OB 星协、NGC~2362 及 h/χ\chi英仙座曾致密的环境中,盘尺寸至少比(例如)金牛座中小三倍。我们得出结论:大质量疏散星团中观测到的行星系统平均也应小于场星周围者;尤其,宽轨道行星在此类环境中预期极为罕见。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.04453,
  title  = {How do disks and planetary systems in high-mass open clusters differ from those around field stars?},
  author = {Kirsten Vincke and Susanne Pfalzner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.04453},
  year   = {2018}
}

备注

20 pages, 9 figures, accepted for publication in ApJ