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约1.5-3倍太阳质量红巨星对行星的吞噬

地球与行星天体物理 2011-08-09 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

近期对GK族红团簇巨星的视向速度巡天揭示,行星也存在于约1.5-3倍太阳质量的恒星周围。然而,与许多拥有短周期行星(如热木星)的太阳型主序星不同,在红团簇巨星周围0.6 AU以内尚未发现任何行星。本研究探讨了行星在宿主恒星沿红巨星支(RGB)演化时被吞噬的可能性。我们积分了行星在宿主恒星红巨星支和氦燃烧(HeB)阶段的轨道演化,包括恒星潮汐和恒星质量损失的影响。随后推导出临界半长轴(即生存极限),在该极限以内,行星轨道经潮汐衰减后最终会被宿主恒星吞噬。特别地,我们比以往研究更详细地考察了恒星质量及其他恒星参数对生存极限的影响。此外,我们与迄今已探测到的行星实测半长轴进行了详细比较,这是以往研究未曾做过的。我们发现,在1.7至2.1倍太阳质量范围内,临界半长轴对恒星质量相当敏感,这表明需要仔细比较行星存在的理论与观测极限。我们的比较表明,所有那些行星均位于生存极限之外,这与行星吞噬假说一致。然而,在大质量端(>2.1倍太阳质量),已探测到的行星轨道远在生存极限之外,这表明宿主恒星的吞噬可能并非观测到的短周期巨行星缺失的主要原因。为确认我们的结论,需要探测更多围绕红团簇巨星的行星,尤其是质量大于2.5倍太阳质量的恒星周围。

关键词

引用

@article{arxiv.1106.2251,
  title  = {Planet Engulfment by ~1.5-3 Solar-Mass Red Giants},
  author = {M. Kunitomo and M. Ikoma and B. Sato and Y. Katsuta and S. Ida},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1106.2251},
  year   = {2011}
}

备注

12 pages, 6 figures, 1 table, accepted for publication in ApJ