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恒星成团性塑造行星系统的架构

地球与行星天体物理 2020-10-22 v1 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

行星形成通常被描述为一个包含宿主恒星与原行星盘的系统,其内部结构性质(如质量和金属丰度)决定了所得行星系统的性质。然而,(原)行星系统被预言并观测到受空间成团的恒星形成环境影响,无论是通过动力学恒星-恒星相互作用,还是附近大质量恒星的外部光蒸发。量化这些环境过程如何影响行星系统架构具有挑战性,因为星群在空间上会在<10亿年内离散,远低于大多数已知系外行星的年龄。在此,我们利用Gaia卫星的天测数据识别系外行星宿主恒星周围的年老、共动星群,并证明行星系统的架构对位置-速度相空间中的本地恒星成团表现出强烈依赖,意味着对其形成或演化环境的依赖。在控制宿主恒星年龄、质量、金属丰度与日距后,我们得到相空间过密度区与场星之间行星(系统)性质的高度显著差别(pp值为10510210^{-5}{-}10^{-2})。过密度区中行星的中位半长轴与轨道周期分别为0.087 au和9.6天,而场星周围行星分别为0.81 au和154天。'热木星'(大质量、近距行星)主要存在于恒星相空间过密度中,强烈暗示其极端轨道源于环境扰动,而非内部迁移或行星-行星散射。我们的发现揭示恒星成团性是设定行星系统架构的关键因素。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.10531,
  title  = {Stellar clustering shapes the architectures of planetary systems},
  author = {Andrew J. Winter and J. M. Diederik Kruijssen and Steven N. Longmore and Mélanie Chevance},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.10531},
  year   = {2020}
}

备注

69 pages, 13 Figures, accepted for publication in Nature