超高速星与受限抛物线三体问题
高能天体物理现象
2014-11-20 v1 星系天体物理
摘要
受可能起源于银河系中心的超高速星探测的启发，我们重新审视了双星在靠近一个质量大得多的质点时被瓦解的问题。银河系中心黑洞与双星之间六个数量级的质量比使我们能够在受限抛物线三体近似下表述该问题。在此框架下，结果可以简单地根据双星质量、初始间距以及双星与黑洞的质量比进行重新标度。因此，与完整的三体计算相比，探索相关参数空间所需的模拟集要小得多。与之前的说法相反，我们表明，在双星瓦解后，较轻的星并不优先倾向于被黑洞束缚。事实上，在50%的情况下它会被精确地抛射出去。尽管如此，较轻的天体具有更高的抛射速度，因为能量分布与质量无关。聚焦于平面情况，我们给出了圆轨道双星瓦解的概率分布以及抛射能量的概率分布。我们表明，即使是深入渗透到黑洞潮汐球内的双星也并非注定瓦解，在20%的情况下它们能够幸存。这些深度相遇也不会产生最高的抛射能量，最高抛射能量反而来自于以顺行轨道到达潮汐半径0.1-0.5倍处的双星。有趣的是，这些深度渗透的双星在进入潮汐半径后会大幅分离，但在远离黑洞的途中总是会再次相互靠近。[已缩短]
引用
@article{arxiv.0911.1136,
title = {Hyper Velocity Stars and the Restricted Parabolic 3-body Problem},
author = {Re'em Sari and Shiho Kobayashi and Elena M. Rossi},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.1136},
year = {2014}
}
备注
10 pages, 10 Figures, Apj submitted