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宽距孪生双星具有极高偏心率:环双星盘中孪生双星形成的证据

太阳与恒星天体物理 2022-07-20 v2 地球与行星天体物理 星系天体物理

摘要

Gaia 任务最近揭示了一类过量的等质量“孪生”宽距双星,其质量比 q0.95q\gtrsim 0.95,分离度至少延伸至 1000 AU。该群体的起源是个谜:孪生双星被认为是通过环双星盘中的关联吸积形成的,但典型观测到的原恒星盘半径约为 100\sim100 AU,远小于最宽孪生星的分离度。在此,我们根据宽距孪星的 vv-rr 角(即两子星分离矢量与相对速度矢量之间的夹角)分布推断其偏心率分布。我们发现宽距孪生双星必然处于极高偏心率的轨道上。对于 400-1000 AU 处的过量孪生星群体,我们推断存在一个近 delta 函数的高偏心率系统超出成分,其偏心率 0.95e10.95 \lesssim e \leq 1。宽距孪生星的这些高偏心率意味着近心距约为 1010 AU,并表明它们的轨道是在其诞生环境中通过动力学相互作用散射的,这与孪生星诞生于环双星盘并随后被拓宽的情形一致。这些结果进一步确立了宽距孪生双星作为一个独立群体,并意味着宽距孪生双星可用作恒星群体动力学历史的探针。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.05690,
  title  = {Wide twin binaries are extremely eccentric: evidence of twin binary formation in circumbinary disks},
  author = {Hsiang-Chih Hwang and Kareem El-Badry and Hans-Walter Rix and Chris Hamilton and Yuan-Sen Ting and Nadia Zakamska},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.05690},
  year   = {2022}
}

备注

accepted for publication in The Astrophysical Journal Letter