恒星双星系统中的行星形成 I：大质量原行星盘中的星子动力学

径向速度巡天发现的系外行星中，约有 $20\%$ 位于恒星双星系统中。为了阐明其起源，必须理解双星系统中原行星盘内星子的动力学。仅考虑气体阻力和伴星引力的标准描述最近受到了挑战，因为原行星盘的引力被证明在星子动力学中起着至关重要的作用。另一个复杂因素是双星系统中的原行星盘倾向于变得偏心，从而引起星子偏心率的额外激发。在此，我们首次解析地探讨了在偏心原行星盘引力、(共面) 偏心伴星扰动以及气体阻力的共同作用下，如 $\alpha$ Cen 和 $\gamma$ Cep 等双星系统中小行星的长期动力学。我们推导了非进动盘中（以及在某些极限下的进动盘中）星子偏心率 ${\bf e}_p$ 行为的显式解。我们获得了星子相对速度分布的解析形式，这是理解其碰撞演化的关键输入。盘引力强烈影响相对速度，并倾向于使以最高速度与可比物体碰撞的星子尺寸推向较小值，约为 $1$ km。我们还发现，在与双星轨道近星点 aligned 的偏心原行星盘中的星子，其碰撞相对速度低于未对齐盘中的星子。我们的结果突显了盘引力在双星星子动力学中的决定性作用。