TYCHO —— 在星团中真实模拟系外行星 I：改进蒙特卡洛方法

为充分理解多样的系外行星族群，我们必须研究它们在疏散星团中的早期生命，后者是大多数质量 $>0.5M_\odot$ 恒星（包括当前位于场中的那些）的诞生地。事实上，当我们观测星团环境中的行星时，我们注意到高度偏心且奇异的系统，表明由额外天体相互作用产生的动力学路径的重要性（如 HD 285507b 的情况）。然而，研究这些效应已被证明是困难的，因为许多当前用于多尺度 $N$ 体问题的数值求解器被简化且范围有限。为弥补这一点，我们旨在创建一个物理上完备的计算方案，以探索恒星密近交会以及行星际相互作用在产生观测到的疏散星团恒星与场恒星系外行星族群中的作用。我们提出一个新代码 TYCHO，其采用多种不同的计算技术，包括多种 $N$ 体积分方法、密近交会处理、改进的蒙特卡洛散射实验，以及多种基于经验的初始条件。我们详细讨论了该方法论及其在 AMUSE 软件框架中的实现。约 1$\%$ 的我们的系统被星-星交会立即瓦解，贡献于流浪行星的出现率。此外，我们发现扰动长周期行星的密近交会导致 38.3$\%$ 的太阳系类行星系统变为长期不稳定。