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恒星与巨分子云的相遇

星系天体物理 2019-04-17 v2 地球与行星天体物理

摘要

巨分子云(GMC)被认为会在其宿主恒星穿过它们时影响行星的生物圈。我们模拟了银河系中恒星与巨分子云的轨迹,并确定了恒星穿过巨分子云的频率。我们发现其强烈依赖于银心半径以及垂直于银道面的速度 VzV_z 而递减。恒星运动学加热的 \textit{XY} 分量被表明不影响 GMC 撞击率,而不像 \textit{Z} 方向依赖关系(VzV_z)意味着恒星随着年龄增长撞击更少的 GMC。GMC 是恒星形成的场所,因此我们也确定了恒星近距离经过超新星的频率。对于超新星,随 VzV_z 的下降更为陡峭,因为恒星穿过 GMC 的速度决定了超新星相遇的概率。随后我们积分了一组类太阳轨迹以考察对太阳的影响。我们发现太阳每 Gyr 撞击 1.6±1.31.6\pm1.3 个 GMC,导致每 Gyr 有 1.5±1.11.5\pm1.1 或(经成团性修正后)0.8±0.60.8\pm 0.6 个距离小于 10 pc 的超新星。不同的超新星频率源于是否将每次 GMC 穿越(数 Myr)中的多次超新星视为独立事件。接着我们讨论了 GMC 撞击对奥尔特云以及地球气候(因吸积)的影响,并讨论了遥远超新星的记录。最后,我们利用我们的模型确定了银河系宜居带。对于薄盘,我们发现其位于 5.8-8.7 kpc 之间;对于厚盘,位于 4.5-7.7 kpc 之间。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.08026,
  title  = {Stellar encounters with giant molecular clouds},
  author = {Giorgi Kokaia and Melvyn B. Davies},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.08026},
  year   = {2019}
}

备注

Accepted to MNRAS