跨银河系星族超宽双星间距分布

我们给出了太阳邻域中超宽双星的大样本，重点关注 $0.01<s/{pc}<1$ 的间距。利用 Gaia DR2 的数据，我们通过系统的切向速度定义运动学子星族，即盘状（$v_{\perp, tot}<40$km/s）、中间型（$v_{\perp,tot}=(40-85)$km/s）和晕状（$v_{\perp,tot}>85$km/s）样本，并假定这些速度截断大致反映了双星年龄与金属丰量的排序。通过对天体测量精度施加严格截断，我们可获得每个样本含数千颗双星的纯净双星样本。对于所有三个星族，双星间距分布平滑延伸至 1pc，既无强烈截断也无双峰性。对间距分布拟合平滑折断幂律，我们发现其在间距 $s=10^{2.5-4}$AU 处的斜率对所有子星族相同，即 $p(s)\propto s^{\gamma}$，其中 $\gamma\sim-1.54$。然而，$p(s)$ 的对数斜率在 $s \gtrsim 10^4$AU 处变陡。我们发现一些证据表明变陡程度随双星年龄增加而增大：盘状恒星的坡度变化仅 $\Delta\gamma\sim0.5$，而晕状恒星的 $\Delta\gamma>1$。若变陡是由分子云或恒星的引力扰动引起（其会优先瓦解盘状双星），则此趋势与预期相反。若将 $s\gtrsim 10^4$AU 处的变陡解释为质量晕天体瓦解所致，则须援引与其他约束不一致的 MACHO 星族。作为更合理的替代，我们提出一个简单模型来预测瓦解星团中形成的宽双星间距分布。该模型普遍预测如观测所得的 $\gamma\sim-1.5$，且更大间距处的变陡源于双星诞生星团的有限尺寸。