星系并合中卫星轨道的径化

我们考虑星系并合中卫星的轨道演化，重点关注偏心率的演化。利用大量N体模拟，我们研究了卫星轨道径化现象——即在其因动力学摩擦而衰减时轨道偏心率的显著增加。虽然在多种不同设置中均检测到径化，但它在卫星质量大、宿主密度轮廓不太陡以及初始偏心率高的情况下最为有效。为理解该现象的起源，我们运行了额外模拟，有选择地关闭各种物理因素：卫星质量损失、宿主的反冲运动与形变等。我们发现所有这些因子对径化都很重要，因为对于点质量卫星或将宿主势替换为未受扰动的初始轮廓时，径化不会发生。对两星系所受力和力矩的分析证实了宿主与卫星的自引力在减少轨道角动量中的主导作用。经典的Chandrasekhar动力学摩擦公式仅考虑宿主与卫星之间的力，而未考虑两星系的内部形变，因而与N体模拟中观测到的偏心率演化不符。