并非出生星团:塑造行星系统的恒星成团性由星系动力学扰动产生
地球与行星天体物理
2021-09-15 v1 星系天体物理
摘要
近期工作表明,系外行星系统性质与六维恒星位置-速度相空间中的环境恒星成团性强烈相关,该相关性通过将行星系统划分为相空间高密度(‘过密度’系统)与低密度(‘场’系统)子样本来量化。我们探究相空间过密度的物理起源,并由此确定哪些环境机制可能影响行星系统。我们考虑用Gaia观测到的银河系尺度运动学结构,表明这些过密度对应于银河系盘中著名的、kpc尺度的运动学涟漪与星流,其被认为由棒与旋臂驱动的共振以及卫星星系穿越所产生。我们还发现迹象表明行星人口统计在不同个体相空间过密度间可能存在差异,它们可能具有不同物理起源与历史。与‘相空间螺旋’(银河系盘近期扰动)相关的行星系统,其热木星与冷木星之比高于场系统10倍。最后,过密度内热木星与冷木星之比在Gyr时标上随宿主恒星年龄可能增加。由于过密度持续数Gyr,我们认为行星系统的晚期扰动最可能解释这些趋势,尽管出生时的额外扰动也可能有贡献。这表明行星系统性质不仅受周围紧邻恒星成团性影响,而且受整个演化过程中的星系尺度过程影响。我们最后讨论了理解共同决定行星系统架构的多样物理过程的主要开放问题。
引用
@article{arxiv.2109.06182,
title = {Not the Birth Cluster: the Stellar Clustering that Shapes Planetary Systems is Generated by Galactic-Dynamical Perturbations},
author = {J. M. Diederik Kruijssen and Steven N. Longmore and Mélanie Chevance and Chervin F. P. Laporte and Michal Motylinski and Benjamin W. Keller and Jonathan D. Henshaw},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.06182},
year = {2021}
}
备注
20 pages, 9 figures; ApJ submitted (September 6, 2021)