共振潮汐效应对原恒星盘的倾斜作用

我们考虑了圆轨道双星系统中围绕恒星的原恒星盘的动力学。我们的目标是确定，如果盘最初相对于双星轨道平面倾斜，系统的倾角是否会随时间增加或减少。问题在伴星潮汐势静态的双星参考系中表述。我们考虑一个与双星平面对齐的稳态平盘，并研究其对倾斜或翘曲扰动的线性稳定性。动力学由潮汐势的m=0和m=2方位角傅里叶分量的竞争效应控制。在存在耗散的情况下，m=0分量导致系统对齐，而m=2分量具有相反的趋势。我们发现，足够大的盘，特别是那些延伸到其潮汐截断半径的盘，通常是稳定的，因此将在与先前研究中发现的时间尺度相当的时间尺度上趋向于与双星平面对齐。然而，在共振附近，m=2分量的效应增强，此时盘的外半径使得盘的全局弯曲模式的固有频率等于双星轨道频率的两倍。在这种情况下，即使没有耗散，盘也可能对倾斜不稳定并获得翘曲形状。主共振对应的外半径总是小于潮汐截断半径。对于小于主共振的盘，m=2分量可能通过靠近盘中心发生的近共振效应导致倾角非常缓慢的增长。我们结合双星系统中原恒星盘的近期观测讨论了这些结果。