研究卵石云引力坍缩形成海王星外双星

背景。很大一部分海王星外天体以双星对的形式存在，在 a_hel 约 39 至 48 AU 的冷经典族群中约占 30%。观测上，这些双星通常具有尺寸和颜色相近的组元。先前工作表明，卵石云的引力坍缩是产生此类系统的高效机制。自 Arrokoth 的双瓣结构被发现以来，引力坍缩作为形成接触双星的一种方式也引起关注。目的。我们的目的是研究通过引力坍缩形成双星系统，考虑比先前研究更广的双星质量范围。我们详细分析了所形成的束缚系统的性质，并将其与观测进行比较。方法。我们使用 REBOUND 软件包进行卵石云引力坍缩的 N 体模拟，采用为旋转参考系设计且具鲁棒碰撞检测的积分器。我们在引力坍缩阶段结束时对引力束缚粒子进行深度搜索，并测试其稳定性。对于所有产生的系统，而不仅仅是质量最大的双星，我们研究了其质量和轨道参数的族群特征。引力坍缩可创建类似于 Arrokoth 的双星系统，且坍缩云中的碰撞应足够温和以保留双瓣结构。结果。引力坍缩是束缚星子系统的高效产生者。在本文所研究的质量范围内，平均每个云产生约 1.5 个束缚系统。除大的等尺寸双星外，我们发现引力坍缩产生带有小卫星的大质量天体以及具有高质比的低质量双星。我们的结果不支持高质量云的坍缩，这与报道的由流不稳定性形成的云的质量上限一致。