微扰方法对紧密双星系统中潮汐力和近星点运动的低估:与非微扰模型的比较
太阳与恒星天体物理
2024-01-08 v1 地球与行星天体物理
摘要
恒星形变在双星系统恒星的动力学演化中起着重要作用,影响潮汐耗散和质量转移过程的结果。对天体形变和潮汐相互作用进行建模的普遍方法仅依赖于微扰方法,该方法假设恒星形变是对球对称性的微小扰动。恒星形变的一个可观测后果是偏心系统中的近星点运动。我们的目标是断言微扰方法应用于紧密且强形变双星系统时的可靠性。我们开发了一种非微扰 3D 建模方法,旨在考虑高恒星形变,以探索微扰模型的局限性。我们的研究强调,在短轨道间距下,微扰模型变得不精确,并低估了潮汐力和近星点运动速率。这种差异主要源于微扰方法中的一阶处理,并且由于问题的强非线性和众多参数,无法使用简单的数学修正来纠正。我们确定,我们的方法影响了大约 42% 的已测量近星点运动的观测双星系统的建模,当归一化轨道间距满足 时,引入了大于 2% 的差异。对于紧密低质量双星,微扰方法低估了天体之间的潮汐相互作用高达约 40%。所有后续建模都受到我们研究结果的影响,特别是潮汐耗散被显著低估。因此,所有双星模型在应用于低轨道间距系统时都是不精确的,并且这些模型的结果也受到这些不准确性的影响。
引用
@article{arxiv.2401.02573,
title = {Underestimation of the tidal force and apsidal motion in close binary systems by the perturbative approach: Comparisons with non-perturbative models},
author = {L. Fellay and M. -A. Dupret and S. Rosu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.02573},
year = {2024}
}
备注
accepted for publication in A&A