星周盘中潮汐诱导的褐矮星和行星形成

大多数恒星诞生于星团中，星团成员之间的引力相互作用会显著影响星周盘的演化，从而影响行星和褐矮星的形成。最近的研究结果表明，近距离交会引起的典型星周盘的潮汐扰动可能抑制而非触发盘碎裂，因此似乎排除了由外部潮汐刺激形成行星的可能性。然而，这些计算中的盘模型仅限于盘半径40 AU和盘质量低于0.1 M_sun。在这里，我们表明，即使在质量较大（约0.5 M_sun）、延展（>=100 AU）的盘中（这类盘在年轻恒星周围被观测到），中等程度的交会也能在约100 AU处触发碎裂。仅潮汐扰动即可实现这一点，无需盘-盘碰撞。我们还表明，通过盘中天体的相互作用可以形成极低质量的双星系统。在我们的计算中，原本不碎裂的大质量盘，一旦受到扰动，会碎裂成几个质量在0.01到0.1 M_sun之间的天体，即覆盖了整个褐矮星质量范围。这些天体通常运行在高度偏心的轨道上，甚至被抛射出去。虽然我们的情景可能不适用于形成木星或海王星类型的行星，但它为褐矮星和超大质量行星提供了一种可能的形成机制，有趣的是，该机制产生的质量分布与典型的亚恒星初始质量函数一致。作为一个次要结果，我们还讨论了倾斜系外行星系统起源的一种可能解释。