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低质量星团中超新星对行星系统的富集

地球与行星天体物理 2016-12-07 v1 星系天体物理 太阳与恒星天体物理 地球物理

摘要

球粒陨石中短寿命放射性核素(SLRs)26^{26}Al 和 60^{60}Fe 的存在及其丰度表明,太阳形成于一颗或多颗爆发为超新星(SNe)的大质量恒星附近。大质量恒星更有可能形成于大质量星团(>>1000 M_{\odot})而非低质量星团中。然而,来自大质量恒星的原行星盘光致蒸发以及与路过恒星的动力学相互作用可能会抑制半径约为 \sim1 pc 的星团中的行星形成。我们研究了包含一到两颗大质量恒星的低质量(50 - 200 M_{\odot})星团是否是早期太阳系富集的更可能途径,因为它们的动力学环境更为宁静。我们分析了这些低质量星团演化的 NN-body 模拟,发现尽管密度较低,但经历超新星富集的恒星比例与大质量星团相似。这是由于两体弛豫导致即使在初始密度相对较低(100 stars pc3^{-3})的星团中,在第一次超新星爆发之前也会发生显著膨胀。然而,由于包含一到两颗大质量恒星的低质量星团数量众多,富集恒星的绝对数量与大质量星团相当甚至更高。我们的结果表明,在包含一到两颗大质量恒星(>20 M_{\odot})的低质量星团中,超新星对原行星盘的直接富集发生频率与在人口更多的星团(1000 M_\odot)中一样频繁。这放宽了对直接富集情景的限制,从而也放宽了对太阳系诞生环境的限制。

关键词

引用

@article{arxiv.1610.05303,
  title  = {Supernova enrichment of planetary systems in low-mass star clusters},
  author = {Rhana B. Nicholson and Richard J. Parker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1610.05303},
  year   = {2016}
}

备注

8 pages, 7 figures, accepted for publication in MNRAS