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层级三体系统中的共振后牛顿偏心率激发

太阳与恒星天体物理 2015-06-05 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们在广义相对论的后牛顿展开的一阶项下,研究了长期演化的层级三体问题。我们将一阶后牛顿哈密顿量展开至两轨道半长轴之比的主导阶。除了对应于内轨道和外轨道广义相对论进动的众所周知的项之外,我们发现了一个新的长期后牛顿相互作用项,该项可能影响三体系统的长期演化。我们探索了高倾角和高偏心率系统的参数空间,其中 Kozai-Lidov 机制可产生大幅度的偏心率振荡。传统观点认为广义相对论效应会抑制偏心率,这仅与广义相对论时标比长期牛顿时标短几个数量级的相空间部分一致。然而,在相空间的其他部分,后牛顿修正与三体效应相结合,可以激发偏心率。特别是,对于广义相对论时标与长期牛顿时标相当的系统,三体相互作用会引起类共振的偏心率激发。此外,对于具有可比质量内双星的三体系统,其中偏心 Kozai-Lidov 机制受到抑制,后牛顿修正可进一步增加偏心率,甚至导致轨道翻转,即使前者的时标远长于长期 Kozai-Lidov 四极矩扰动的时标。

关键词

引用

@article{arxiv.1206.4316,
  title  = {Resonant Post-Newtonian Eccentricity Excitation in Hierarchical Three-body Systems},
  author = {Smadar Naoz and Bence Kocsis and Abraham Loeb and Nicolas Yunes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1206.4316},
  year   = {2015}
}

备注

17 pages, 8 figures Published in ApJ, 2013, 773, 187