周边双星行星的盘破碎形成
太阳与恒星天体物理
2026-04-28 v1 地球与行星天体物理
摘要
近年来已发现超过 50 个周边双星系外行星，其中几颗是轨道宽于 AU 的气体巨行星。本文旨在探讨这些行星是否可以通过由于引力不稳定性导致的盘破碎来形成。我们对边缘不稳定的 (i) 周星盘、(ii) 与周星盘相同温度轮廓的周边双星盘（fiducial 模型），以及 (iii) 由每个恒星单独加热的真实周边双星盘进行了流体动力学模拟。我们发现，双星间距更宽的盘比更近的双星盘，以及周星盘，更早且更高效地破碎。真实周边双星盘形成的原始行星数量（ 个/盘）超过 fiducial 周边双星盘（）和周星盘（）。在真实周边双星盘中，初始原始行星质量低于周星盘中形成的质量，且其中更大比例位于行星质量级，从而优势气体巨行星的形成而非棕矿星或低质量恒星。破碎主要发生在双星施加的禁区 AU 之外，最终轨道半径峰值约为 AU。我们还发现，周边双星盘中，动力学相互作用会使更多原始行星被喷射出来，产生自由漂浮天体，喷射速度约为 。我们得出结论，周边双星盘的引力破碎是周边气体巨行星形成的可行且可能具有重要性的形成途径。
引用
@article{arxiv.2604.24420,
title = {The formation of circumbinary planets through disc fragmentation},
author = {Matthew Teasdale and Dimitris Stamatellos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.24420},
year = {2026}
}