双星中的行星形成：Gamma Cephei 之例

已发现超过 30 个行星系统位于双星中。对于小间距双星，伴星的引力扰动对行星形成过程有强烈影响。它会截断原行星盘，可能缩短其寿命，并搅动嵌入的星子。由于其半长轴较小（18.5 AU）且偏心率较大（e=0.35），双星 $\gamma$ Cephei 代表了一个特别具有挑战性的例子。在本研究中，我们模拟了 $\gamma$ Cep 系统中围绕主星的假定原行星盘内约 30 个地球质量的嵌入原行星核的轨道演化与生长。我们假设盘、双星和行星共面，并对原行星盘中的嵌入核进行了二维流体动力学模拟。偏心伴星的存在周期性地扰动盘，并在近星点产生强烈的旋臂，这些旋臂向盘中心传播。盘也变得略微偏心（e_d = 0.1-0.15），并在惯性系中表现出缓慢的逆行进动。对于所有初始间距（2.5 到 3.5 AU），我们发现了核的内迁。对于初始半长轴（a_p \gsim 2.7），尽管存在内迁，我们发现行星偏心率有强烈增加。只有最初远离盘外缘的核具有有界轨道偏心率，且该偏心率大致收敛到在 $\gamma$ Cep 系统中观测到的行星的值。我们已经证明，在原行星核可以在大约 2.5 AU 处形成的条件下，有可能使这样的核演化并生长，形成最终结果与观测相似的行星。