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三重(或多重)恒星系统中吸积盘进动与极向对齐

地球与行星天体物理 2023-02-15 v1 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

我们研究了具有多于两颗恒星的等级系统(HSs)中吸积盘极向对齐的机制。在偏心双星系统中,相对于双星轨道充分倾斜的低质量吸积盘通过将角动量对齐到双星偏心矢量,以相对于双星平面的极向构型对齐。在HSs中,轨道参数的长期演化使系统的偏心矢量随时间进动。这种进动破坏了HSs中吸积盘极轨道的稳定性。我们分析表明,文献中导出的极向对齐双星判据是HSs中极向对齐的必要但不充分条件。进而,我们导出了HSs中极向对齐的解析判据。一般而言,我们发现绕HSs最内层运行的吸积盘可以变为极向;相反,绕HSs外层运行的径向延展吸积盘不能极向对齐,并演化为绕圆双星运行。我们通过详细的数值模拟确认了我们的发现。此外,我们的结果与观测到的盘-轨道相互倾角分布相容。最后,我们比较了双星与HSs群体中盘倾角的观测分布。双星主要承载共面盘,而HSs展现出广泛的盘倾角范围。我们建议HSs中更宽的倾角范围源于其轨道参数(如Kozai-Lidov振荡)的长期振荡,而非HSs与双星间不同的初始条件或演化。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.03411,
  title  = {Precession and polar alignment of accretion discs in triple (or multiple) stellar systems},
  author = {Simone Ceppi and Cristiano Longarini and Giuseppe Lodato and Nicolás Cuello and Stephen H. Lubow},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.03411},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 9 figures, accepted for publication on MNRAS