塔图因摇篮:环双星原行星盘的结构与演化
地球与行星天体物理
2016-01-27 v2
摘要
Kepler 任务最近发现的环双星行星为我们理解其诞生地——分离度 <1 AU 的恒星双星周围的原行星盘——提供了动力。我们探究此类环双星盘的性质与演化,重点关注其与双星潮汐耦合引起的结构改变。我们发展了一套描述盘性质黏性演化的解析标度关系,并利用具有真实输入的 1D 数值计算对其进行了验证和校准。中心双星的角动量注入抑制了向双星的质量吸积,并导致黏性角动量通量 F_J 的径向分布不同于中心无扭矩的单星周围标准吸积盘中的分布。中心无质量吸积的盘发展出半径上平坦的 F_J 轮廓。温度和面密度的径向轮廓也与单星周围盘中的截然不同。双星驱动的密度波阻尼和黏性耗散主导内盘(1-2 AU 内)的加热,将冰线推至 3-5 AU 之外,具体取决于盘质量和年龄。双星的辐照主导 ~10 AU 之外盘的热力学。然而,热内盘的自阴影可能使中心光照在 ~20 AU 范围内无关紧要。环双星盘的光谱能量分布在约 10 微米处展现出独特隆起,这可能有助于在未解析双星周围识别此类盘。与盘的高效潮汐耦合驱动双星的轨道内旋,并可能导致低质量致密双星在盘寿命内并合成单星。我们总体发现环双星盘提供了有利于行星形成的场所(尽管挥发性耗尽区更宽),这与 Kepler 环双星行星的统计学一致。
引用
@article{arxiv.1509.07524,
title = {Tatooine Nurseries: Structure and Evolution of Circumbinary Protoplanetary Disks},
author = {David Vartanyan and Jose A. Garmilla and Roman R. Rafikov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.07524},
year = {2016}
}
备注
19 pages, 16 figures, submitted to ApJ, minor typos corrected