原初双星团族的演化:并合、次星团瓦解与分离双胞胎
星系天体物理
2013-05-28 v2
摘要
麦哲伦云和银河系中候选双星团族的基本性质相似。候选双星系统的比例约为10%,且对间距直方图呈现双峰分布,通常归因于其瞬态性质。然而,如果原初双星对无法长期作为可识别的束缚系统存在,它们最终会如何演化?本文通过模拟证实,根据初始轨道要素和质量比的不同,并合、极端潮汐形变和电离均可能发生。主导演化路径的性质主要取决于局部潮汐场的强度。对于初始距离较近的原初双星团,以及处于近抛物线轨道的较宽双星对,均可观测到并合现象。并合的特征时标取决于初始轨道半长轴、偏心率和星团对质量比,对于距离更近、偏心率更大的等质量双星对,该时标更短。在所有质量差异显著的双星对中,均可观测到质量较小的星团发生瓦解或极端潮汐形变,随后分离。较宽的双星对逐渐演化为分离双胞胎状态,其特征是在经过一个银河系轨道周期后,出现潮汐桥且间距为200-500 pc。在银河系中,绝大多数观测到的候选双星似乎正沿着这一演化路径前进,这对应于对间距分布中的主峰(25-30 pc)。较小间距(10-15 pc)处的次峰可解释为处于近圆轨道和/或正在并合的密近双星对。并合后的星团展现出由同步化和引力陀螺不稳定性塑造的独特径向密度和速度弥散轮廓。模拟和观测均表明,在所研究的参数范围内,银河系盘中双星团的长期稳定性不太可能实现。
引用
@article{arxiv.1006.5200,
title = {The Evolution of Primordial Binary Open Star Clusters: Mergers, Shredded Secondaries and Separated Twins},
author = {Raúl de la Fuente Marcos and Carlos de la Fuente Marcos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.5200},
year = {2013}
}
备注
42 pages, 20 figures, to appear in The Astrophysical Journal, 718:1-15, 2010 (August 1, 2010) [no DOI yet]