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遥远跨海王星天体的径向分布指向太阳形成于恒星团中

地球与行星天体物理 2023-08-23 v1 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

散射盘天体 (SDOs) 是一类半长轴 50<a100050< a \lesssim 1000 au、近日点距离 q30q \gtrsim 30 au 的跨海王星天体。轨道超出海王星影响范围(大致 q>35q>35~au)的 detached SDOs 在此作为外太阳系早期演化的重要约束而备受关注。根据暗能量巡天 (DES) 表征的 50--500~au 范围内 detached SDOs 的半长轴分布呈径向延展,但此前海王星早期迁移的动力学模型产生相对紧致的分布。该问题很可能关联于太阳诞生于恒星团的环境。我们进行了考虑团效应新的动力学模拟,表明若早期发生过一次特别近的恒星相遇(例如质量 0.2\simeq 0.2 MM_\odot 的 M 矮星以 200\simeq 200 au 接近太阳),则可解释 SDOs 的轨道分布。为使此类相遇以合理高概率发生,太阳必须形成于星系数密度 η\eta 与驻留时间 TT 满足 ηT104\eta T \gtrsim 10^4 Myr pc3^{-3} 的恒星团中。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.11059,
  title  = {Radial Distribution of Distant Trans-Neptunian Objects Points to Sun's Formation in a Stellar Cluster},
  author = {David Nesvorny and Pedro Bernardinelli and David Vokrouhlicky and Konstantin Batygin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.11059},
  year   = {2023}
}