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关于轨道角动量与恒星角动量任意错位的双星系统在准稳态潮汐作用下的演化

太阳与恒星天体物理 2020-11-11 v1 地球与行星天体物理

摘要

我们考虑一个双星系统在无轨道、以及(在显著时)自旋角动量和轨道偏心率取向限制下由潮汐效应相互作用的演化。我们在平衡潮近似下的低潮汐强迫频率 regime 中工作。其中一个组分(主星)的内部自由度被充分考虑。对于伴星,其自旋角动量假定足够小可忽略,但允许内部能量耗散,因为对于行星伴星的情况,这可能对轨道圆化具有重要意义。我们得到了一组由潮汐效应导致的轨道演化方程。这些方程依赖于双星组分的质量和半径、轨道的形式与取向,以及每个相关组分的自转速率、科里奥利力、由辐射过程和黏性引起的平衡潮的归一化能量耗散率,以及经典的拱线运动常数。这些量依赖于恒星参数,无需如过去所援引的额外假设或唯象方法。它们可用于确定自旋与轨道角动量初始显著错位的系统的演化,正如对含有热木星的系统所假设的那样。科里奥利力的引入可能导致轨道与自旋角动量之间倾角的演化以及轨道面的进动,这或许具有观测后果。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.16375,
  title  = {On the evolution of a binary system with arbitrarily misaligned orbital and stellar angular momenta due to quasi-stationary tides},
  author = {P. B. Ivanov and J. C. B. Papaloizou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.16375},
  year   = {2020}
}

备注

accepted for publication in MNRAS