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巨型卫星的潮汐尾巴动力学

天体物理学 2009-11-13 v2

摘要

(摘要缩略版)我们利用 N 体模拟研究产生潮汐尾巴的动力学机制。我们确定了两个重要的动力学同谋因素:1)巨型卫星的引力与中心天体的引力平衡点并不在卫星中心等距处或相同的等势值处,导致前导尾和尾部尾的形态对称性被打破;2)在前导(尾部)尾巴中逃逸的 ejecta 仍受到卫星引力的减速(加速),导致 ejecta 轨道与卫星轨道之间出现较大偏移。卫星自引力的效果随着卫星质量与中心天体质量之比减小而仅轻微减弱,表明这些效应在广泛的次星体质量范围内都很重要。不仅巨型卫星的前导尾和尾部尾的形态不同,而且观测到的尾巴径向速度也会偏离卫星轨道的速度;这种位移和峰值径向速度都与卫星质量成正比。如果假设尾巴遵循其祖先卫星的轨道,那么质量大于中心天体 virial 质量的 0.0001 的卫星尾巴将表现出一种扁平化的天体轮廓。因此,使用潮汐流来约束银河系天体轮廓形状需要考虑质量依赖的建模。我们还计算了尾巴轨道在 E_r-r^{-2} 空间和 E-L_z 空间中的分布,这些空间被提议用于识别卫星流的遗迹。巨型卫星在逃逸过程中对 ejecta 的加速度会使速度分布扩散,掩盖了在相空间中清晰“运动群”特征的存在。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0702353,
  title  = {The dynamics of tidal tails from massive satellites},
  author = {Jun-Hwan Choi and Martin D. Weinberg and Neal Katz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0702353},
  year   = {2009}
}

备注

16 pages, 25 figures, accepted for publication in MNRAS. A full resolution version is available at http://www.astro.umass.edu/~jhchoi/Tail/Tail_HR.ps