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银河系球状星团在宇宙学时间尺度上的演化. IV. 外太阳系中的访客

星系天体物理 2024-08-05 v2

摘要

盖亚任务成功的当前时代使我们能够以高精度预测太阳系在全球银河系框架下的动力学演化。我们统计研究了60亿年回溯时间内球状星团与太阳系的总相互作用。我们估计了球状星团飞越对奥尔特云系统的引力影响。为了对每个星团进行真实的轨道动力学演化,我们使用了自行开发的高阶并行动力学NNφ\varphi-GPU代码。为了重建星团的轨道轨迹,我们使用了从IllustrisTNG-100宇宙学数据库中选取的五个外部动力学时变银河势和一个静态势。为了探测星团靠近太阳系的近距离通过,我们采用了低于200 pc的简单距离判据。为了考虑星团的测量误差(基于Gaia DR3),我们为每个势中的每个星团生成了1000个初始位置和速度随机化。我们发现,在太阳系的整个寿命期间,有35个球状星团在所有六个势中都曾近距离通过太阳附近。我们可以得出结论:在球状星团与太阳系的相对距离为50 pc时,在60亿年时间内平均获得约15%的近距离通过概率;在dR=100dR=100 pc时,平均获得约35%的近距离通过概率。球状星团BH_140、UKS_1和Djorg_1与太阳的平均最小相对距离分别为9、19和17 pc。我们可以假设,球状星团近距离通过太阳附近在太阳系寿命中并非频繁发生,但也并非罕见事件。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.03518,
  title  = {Milky Way globular clusters on cosmological timescales. IV. Guests in the outer Solar System},
  author = {Maryna Ishchenko and Peter Berczik and Margarita Sobolenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.03518},
  year   = {2024}
}

备注

11 pages, 6 figures, 3 tables, accepted to the Astronomy & Astrophysics