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辐射双 circumbinary 盘的三维演化:内腔的大小与形状

地球与行星天体物理 2023-02-22 v1

摘要

双 circumbinary 盘与行星的演化通常使用二维(2D)数值模拟来研究,尽管近期研究表明三维效应可能显著改变由双星产生的内腔结构。在本研究中,我们展示了环绕 Kepler-16 与 Kepler-34 系统类似体运行的 circumbinary 盘的三维流体动力学模拟结果,并包含了恒星加热与辐射冷却对盘热结构的影响。我们发现,与对应的二维模型相比,三维 circumbinary 盘模型中腔的结构似乎更快地达到准稳态,且在我们的部分运行中这一证据是明确的。此外,三维模型中内腔的大小与偏心率均小于二维模型。我们将这一差异归因于中平面上方盘区域中螺旋波的耗散增强,该处冷却时间与动力学时标同量级,从而导致三维盘模型内腔尺寸更小。我们的结果表明,在 circumbinary 盘的三维模型中,迁移行星应停靠在更靠近中心双星的位置,并指出了在模拟 circumbinary 盘与行星时纳入三维结构的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.03816,
  title  = {Three-dimensional evolution of radiative circumbinary discs: the size and shape of the inner cavity},
  author = {Arnaud Pierens and Richard Nelson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.03816},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted in A&A