由小-$N$ 亚簇形成的多系统轨道统计

我们使用数值 $N$-body 实验来探讨由小-$N$ 亚簇形成的多系统统计问题，即轨道半长轴、$a$、轨道偏心率、$e$、质量比、$q$、相互轨道倾角、$\theta$，以及喷射速度、$\upsilon_{\rm ej}$ 的分布。恒星在亚簇中被演化为如果它们是来自单个孤立原恒星核的碎片产物，自然气体已经大部分被驱散，且星体的初始位置和速度之间不存在相关性。两个参数尤为重要: 亚簇中星体的数量 $N$，以及有序旋转动能的比例 $\alpha_{\rm rot}$。增加 $N$ 的效果在系统上更紧密轨道的半长轴上产生系统性减小，但对较宽轨道的半长轴几乎没有影响。$\alpha_{\rm rot}$ 的主要作用是调节相互轨道倾角的分布，$\alpha_{\rm rot}\sim0.5$ 产生的三体系统轨道倾角分布与观测值一致。三体系统经常在高倾角轨道上形成，而无需 von Zeipel-Lidov-Kozai 循环的帮助。我们之前的工作表明，具有无质量分层、适度旋转且通常 $N=4$ 或 5 星的亚簇能够获得多系统统计(单星、双星、三体等比例)的最佳拟合。本文表明，这些参数也能再现轨道统计(轨道半长轴、$a$、轨道偏心率、$e$、质量比、$q$、相互轨道倾角、$\theta$，以及喷射速度、$\upsilon_{\rm ej}$ 的分布)。对于最佳拟合参数，21($\pm$1)% 的亚簇产生超过一个多系统。