Magrathea 行星探寻 I：双白矮星周围第二代系外行星的形成

成为双白矮星(DWD)的双星演化会导致大量尘埃和气体的抛射。此类物质可形成环双星盘并成为新行星的摇篮，但迄今尚无研究关注 DWD 周围环双星行星的形成。这些双星将是 ESA 激光干涉空间天线(LISA)任务可探测的引力波(GWs)主要源，从而开启了在银河系各处探测短周期 DWD 周围环双星行星的可能性。我们通过模拟多条行星形成轨道来研究 Magrathea 行星的形成，以探索首先通过卵石吸积、随后通过气体吸积生长的星子如何受 DWD 周围盘环境的影响。我们既给出了稳态盘中发生的行星形成轨道，也给出了随时间演化的盘中发生的形成轨道。时间依赖轨道同时考虑了盘向中心双星的吸积率以及恒星辐照引起的盘光致蒸发率。我们的结果表明，DWD 周围环双星盘中的行星形成是可能的。特别地，极端的行星形成环境意味着三个主要显著结果：(i) 为形成质量高达 31 M$_J$ 的次恒星天体，盘的吸积率和金属丰度应较高，这仅当行星形成在盘出现后不久开始且盘中存在第一代星子时才能实现；(ii) 在盘出现后 0.1 Myr 或 1 Myr 内形成的星子只能产生亚海王星和海王星类行星，除非盘容纳质量为 10 M$_{\oplus}$ 的第一代星子；(iii) 大多数行星最终位于距盘中心 1 au 以内，同时仍处在气体吸积阶段。