关于孤立双星周围缺少环双星行星
太阳与恒星天体物理
2018-05-23 v1 地球与行星天体物理
摘要
我们概述了一种机制,通过孤立双星恒星-潮汐演化的耦合来解释观测到的环双星行星(CBPs)缺失现象。前主序上低质量、短周期双星间的潮汐力减缓恒星自转,在恒星接近潮汐锁定状态时将自转角动量转移到轨道。这一转移增加了双星轨道周期,扩展了双星周围动力学不稳定区域,并使倾向于初始动力学稳定极限稍外侧轨道的 CBPs 失稳。在恒星潮汐锁定后,我们发现磁制动导致的角动量损失可显著收缩双星轨道,从而随时间缩小动力学稳定区域,影响幸存 CBPs 相对于边界的观测位置。我们在广泛参数空间中进行模拟,发现不稳定区域的扩张在大多数合理初始条件下都会发生,且在某些情况下稳定半长轴增至初始值的两倍。我们通过运行环双星行星系统的 N 体模拟,考察了 CBP 落入动力学不稳定极限内的动力学与可观测后果,发现通常至少有一个行星被弹出系统。我们将理论应用于拥有 CBP 的最短周期 {\it Kepler} 双星 Kepler-47,发现其存在与我们的模型一致。在保守假设下,我们发现前主序双星恒星-潮汐演化在 的多行星环双星系统中至少移除一个近距离 CBP。
引用
@article{arxiv.1804.03676,
title = {On The Lack of Circumbinary Planets Orbiting Isolated Binary Stars},
author = {David P. Fleming and Rory Barnes and David E. Graham and Rodrigo Luger and Thomas R. Quinn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.03676},
year = {2018}
}
备注
26 pages, 16 figures, accepted, ApJ