通过盘碎裂形成的低质量氢燃烧恒星、棕矮星和行星质量天体的动力学演化
太阳与恒星天体物理
2015-06-11 v1 地球与行星天体物理
摘要
理论与模拟表明，通过盘碎裂形成低质量氢燃烧恒星、棕矮星和行星质量天体是可能的。由于盘碎裂导致在距宿主恒星相当距离处形成多个天体，它们的轨道通常不稳定。在此，我们研究这些天体的动力学演化。我们基于Stamatellos & Whitworth的SPH模拟结果设置初始条件，为比较也研究了由较低质量碎裂盘产生的系统的演化。我们将这两组模拟称为集合1和集合2。在10 Myr时，约一半的宿主恒星留下一个伴星，约22%（集合1）至9.8%（集合2）的宿主恒星为单星。具有多个处于相对稳定构型中的次星的系统很常见（分别约30%和44%）。大多数伴星在1 Myr内被抛射，速度大多低于5 km/s，也有一些速度超过30 km/s的失控逃逸体。约6%（集合1）和2%（集合2）的伴星配对成极低质量双星系统。这些双星中的大多数作为极低质量双星逃逸，而其他则保持在等级构型中束缚于宿主恒星（通常具有逆行内轨道）。与宿主恒星的物理碰撞（集合1和集合2中每颗宿主恒星分别0.43和0.18次事件）以及伴星之间的物理碰撞（集合1和集合2中每颗宿主恒星分别0.08和0.04次事件）相对常见，且其频率随盘质量增加而增加。我们的研究预测了极低质量双星、低质量等级系统、棕矮星荒漠以及年轻恒星群内部及附近的自由漂浮棕矮星和行星质量天体的可观测性质，这些可用于区分极低质量恒星、棕矮星和行星质量天体的不同形成场景。
引用
@article{arxiv.1506.03185,
title = {The dynamical evolution of low-mass hydrogen-burning stars, brown dwarfs and planetary-mass objects formed through disc fragmentation},
author = {Yun Li and M. B. N. Kouwenhoven and D. Stamatellos and S. P. Goodwin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.03185},
year = {2015}
}
备注
38 pages, 15 figures