希尔斯机制与银河系中心 S 星
摘要
我们的银河系中心包含年轻恒星，包括在距银河系中心 0.05 至 0.5 pc 处的几百万年古老顺时针星盘，以及位于银心距约 0.01 pc 处的 B 型星 S 星团。近期观测表明，S 星是来自顺时针星盘、经潮汐瓦解的双星遗迹。特别是，Koposov 等人 2020 年发现了一颗超高速星，于 5 Myr 前从银河系中心抛出，其速度矢量与星盘一致。我们对这一双星瓦解场景进行了详细研究。首先，我们量化了星盘中双星半长轴的合理范围。此类双星的动力学蒸发主要由其他盘星主导，而非各向同性恒星族。对于星盘中预期的半长轴范围，双星潮汐瓦解可以重现观测到的 S 星半长轴分布。重现观测到的 S 星热离心率分布需要额外的弛豫过程。Koposov 星的飞行时间表明，该过程必须在 10 Myr 内有效。我们考虑三种可能性：(i) 来自观测到的各向同性星团的标量共振弛豫，(ii) 顺时针星盘的力矩，以及 (iii) 中等质量黑洞。我们得出结论，第一和第三种机制足够快，可重现观测到的 S 星离心率分布。最后，我们表明，来自质量不等双星的主星会比次星沉积在更大的半长轴处，这可能解释了 S 星中 O 星的匮乏。
引用
@article{arxiv.2002.10547,
title = {The Hills Mechanism and the Galactic Center S-stars},
author = {Aleksey Generozov and Ann-Marie Madigan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.10547},
year = {2020}
}
备注
21 pages, 16 figures + Appendix. Accepted for publication in ApJ. The new version is substantially improved with a more detailed treatment of resonant and nonresonant relaxation from the observed isotropic cluster in the Galactic center. In contrast to the first version, we now conclude that these processes alone can reproduce the S-stars' eccentricity distribution in less than 10 Myr