偏心双星周围原行星盘的极向对齐 III：盘质量的影响

Martin & Lubow (2017) 发现，偏心双星周围一个初始充分未对齐的低质量原行星盘会经历倾角与升交点经度的阻尼节点振荡。耗散导致系统演化至极向对齐的定常状态，其中盘垂直于双星轨道平面，角动量与双星的偏心率矢量对齐。我们使用流体动力学模拟与解析方法研究盘的质量如何影响这一过程。模拟表明，具有非零质量的盘在双星参考系中 settling 至一个定常状态，即广义极向态，其相对于双星轨道平面的未对齐程度略低，这与解析模型一致。若盘 settling 至该广义极向态，则对未对齐角与双星性质的观测测定可用于确定环双星盘的质量。我们将此约束应用于 HD 98800 中的环双星盘。我们得到了有质量环双星环极向对齐的解析判据，与模拟结果大致吻合。非常宽的未对齐盘会发生断裂，但至少其内区仍可能演化至极向态。盘的长期演化取决于双星偏心率的演化，我们发现偏心率趋于减小。尽管实现极向对齐所需的参数范围随盘质量增大而有所缩小，但对于原恒星环双星盘中预期的广泛初始条件，此类对齐似乎仍是可能的。