密近恒星飞掠产生大量星际天体
太阳与恒星天体物理
2021-07-14 v1
摘要
仅在两年内，就发现了两个星际天体（ISOs）——Oumuamua 与 Borisov。大量星子作为行星形成的副产物而形成。因此，ISOs 很可能是脱离其母星束缚的前星子。这些发现提出了主导 ISO 形成过程的问题。此处我们聚焦于在另一颗恒星密近飞掠期间释放的星子。我们量化了密近恒星飞掠期间释放的星子数量、其抛射速度及可能成分。我们研究了抛物线飞掠效应对于扰星与母星质量比、近星点距离、轨道倾角与近星点角的依赖。每当产生 ISOs 时，它们通常以 0.5-2 km/s 的速度离开母系统。该抛射速度明显不同于行星散射产生的 ISOs（4-8 km/s）以及恒星主序后阶段抛出的 ISOs（0.1-0.2 km/s）。利用各类星团环境中的典型盘截断半径，我们发现像猎户座星云团这样的星团每颗星可能产生相当于 0.85 地球质量的 ISOs。相比之下，像 NGC 3603 这样的星团每颗星可产生多达 50 地球质量的 ISOs。我们的太阳系可能产生相当于 2-3 地球质量的 ISOs，它们以 0.7 km/s 的平均抛射速度离开太阳系。大多数由飞掠产生的 ISOs 应为类彗星，类似于 Borisov。源自致密长寿命星团的 ISOs 常会显示 CO 匮乏。一旦发现有统计意义的 ISOs 样本，其观测速度与成分的综合信息或有助于约束主导产生过程（节略）。
引用
@article{arxiv.2104.06845,
title = {Significant interstellar object production by close stellar flybys},
author = {Susanne Pfalzner and Luis Aizpuru Vargas and Asmita Bhandare and Dimitri Veras},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.06845},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 10 figures, accepted for A&A