Gravitational Scattering
我们回顾了双星与单星之间的少体相遇理论的一些现代应用。然后,我们专注于一个新的治疗绝热遭遇,在一个制度,这是一个恒星和一个行星系统之间的星团的遭遇的重要性。
2007-01-05 astro-ph
Gravitational Instabilities induced by Cluster Environment? - The encounter-induced angular momentum transfer in discs
目的:这项工作的目的是了解到什么程度的高密度年轻星团,如猎户座星云团(ONC)的恒星之间的引力相互作用,改变角动量在其原行星盘。方法:两种类型的模拟相结合-N体模拟的动态的恒星在ONC,和角动量损失的结果模拟星盘遇到。结果:在星盘碰撞中,角动量损失通常大于质量损失,因此星盘残余物具有较低的比角动量。假设ONC的年龄为1- 200万年,梯形的高密度区域的圆盘角动量平均减少了15-20%。因此,相遇在这些中心区域的角动量输运中起着重要作用,但不是主导过程。更重要的是,即使在星系团的外围区域,角动量的损失平均也只有3- 5%。在这里,它表明,3-5%的角动量损失可能足以触发引力不稳定性,即使在低质量的磁盘-一个可能的先决条件,行星系统的形成。
2006-09-19 astro-ph
Stellar Encounters with Massive Star-Disk Systems
大质量恒星形成的密集、聚集的环境可能导致与邻近恒星的相互作用。人们假设碰撞和合并可能有助于大质量恒星的生长。在本文中,我们扩展了研究星盘的相互作用,探索大规模的原恒星和一个质量较小的集群兄弟之间的相遇,使用公开可用的SPH代码GADGET-2。碰撞不发生在参数空间研究,但许多遭遇的最终状态是一个偏心的二进制与半长轴~ 100 AU。盘材料有时被撞击器捕获。大多数遭遇导致初始盘的破裂和破坏,以及残余盘的周期性扭转。我们考虑了吸积驱动喷流的盘的方向变化的影响,以及系统在从母核持续吸积的存在下的演化。
2006-08-02 astro-ph
The impact of a close stellar encounter on the Edgeworth-Kuiper Belt
我们数值研究的可能性,一个密切的恒星相遇可以解释柯伊伯带的高倾角,最初提出的艾达,Larwood和Burkert,但我们认为遇到近心在那些探索以前的作品。一颗质量为0.2 Msol的恒星进入太阳系时,以近抛物线、低倾角、逆行的轨道运行,近日点为50 AU,可以将柯伊伯带的约30%分散到中等倾角(i>10度)和偏心率的轨道上,而柯伊伯带的其余部分则处于低偏心率和倾角。这种情况提供了一个可能的解释柯伊伯带的二分法,占分散和经典的人口,包括高偏心率和倾斜的对象。没有与海王星共振的高偏心率天体更有可能在随后的长时间尺度演化中从系统中移除。因此,这种情况表明,一些冥王星可能原本是圆形轨道上的物体,由于恒星相遇而分散到共振的高偏心率和高倾角轨道上。通过这次相遇,物体可能被放置在与海王星稳定共振的区域中。然而,长寿命的动态稳定性区域应该不同于共振捕获所选择的区域。这种情况预测了与海王星共振的物体的存在,这些物体不太可能通过海王星的迁移被捕获。
2004-01-19 astro-ph
The regeneration of stellar bars by tidal interactions. Numerical simulations of fly-by encounters
我们研究再生的恒星酒吧引发的潮汐相互作用,使用数值模拟的纯恒星或恒星+气体盘星系。我们发现,足够强的相互作用,以再生的酒吧在纯粹的恒星模型不会导致再生的耗散模型,由于在这些模型中的诱导气体流入。在模型中,酒吧可以再生,我们发现诱导酒吧的强度和模式速度之间的紧密相关性。这种关系可以解释为一个显着的径向重新分配的角动量在光盘由于相互作用,类似的过程和相关性孤立的酒吧螺旋。此外,我们表明,再生酒吧表现出相同的动力学性质,因为他们的孤立的同行。
2003-09-24 astro-ph
Close encounters in young stellar clusters: implications for planetary systems in the solar neighbourhood
居住在太阳附近的恒星是在星团中形成的。通过对这些星团的N体模拟,我们测量了恒星之间的近距离相遇率。通过监测每颗恒星的相互作用历史,我们研究了太阳附近的单粒子分数。单恒星是一颗恒星,从未经历过与其他恒星或双星的近距离接触,或与双星交换接触。我们发现,在形成为单星的恒星中,一旦星团分散,很大一部分不是单星。如果这些恒星中有行星系统,其性质与太阳系相似,行星轨道可能会受到与其他恒星近距离接触的影响,或双星系统中伴星的影响。这种扰动会导致强烈的行星间相互作用,从而抛出几颗行星,使其余的行星在偏心轨道上运行。有些单星会变成双星。这些双星中的大多数通过集群内的后续相互作用而分解,但有些在集群的生命周期之外保持完整。这些双星的性质与观测到的含有太阳系外行星的双星系统相似。因此,年轻星团的动力学过程将显著改变任何类太阳系行星系统的人口。此外,从一群与太阳系完全相似的行星系统开始,围绕着单个恒星,年轻星团中的动力碰撞可能会产生至少一些在太阳附近观察到的太阳系外行星系统。
2007-04-20 astro-ph
Encounter-Triggered Disc Mass Loss in the ONC
结合两种不同类型的数值模拟,研究猎户座星云团(ONC)中的遭遇对原行星盘破坏的相关性。首先,星团模拟进行建模的恒星动力学的ONC,其结果被用来调查的频率的遭遇,质量比和分离的恒星参与,和偏心率的遭遇轨道。结果表明,在ONC的核心,即所谓的梯形星团中,可能影响恒星周围圆盘的相互作用比以前假设的更频繁。第二,进行参数研究的星盘遭遇,以确定在遭遇盘的质量损失的上限。对于$\sim$ 1- 200万年(ONC的可能年龄)的模拟时间,结果表明,引力相互作用可能占一个显着的磁盘质量损失在密集的集群。圆盘的破坏主要是与大质量恒星的碰撞,特别是在梯形星团中,由于恒星碰撞而破坏的圆盘比例可以达到10- 15%。这些估计与Lada等人(2000年)的观测结果一致,他们确定恒星盘的比例为80- 85%。因此,它表明,在ONC -一个典型的恒星形成区域-恒星的遭遇有显着的影响原行星盘的质量,从而影响行星系统的形成。
2006-01-09 astro-ph
Encounter-driven accretion in young stellar clusters - A connection to FUors?
背景:FUors的亮度在一到几年内增加了几个数量级。目前对这种亮度提升的解释是,年轻恒星周围的盘状物质急剧增加。导致这种增长的机制是一个争论的焦点。目的:选择猎户座星云团作为代表,我们模拟吸积爆发驱动的遭遇在稠密的恒星环境。我们调查是否像上升和衰减时间,事件频率等属性。发言的遭遇作为一个可能的原因FUOR现象。方法:我们结合集群模拟Nbody 6 ++代码与粒子模拟,描述了一个年轻的恒星周围的光盘上的飞行的影响,以确定诱导的质量吸积。结果如下:诱导吸积率,整体的时间吸积轮廓,衰变时间,并可能的二进制率,我们得到的吸积器诱导吸积同意非常好的观察FUOR。然而,在一些FUOR中观察到的一年的上升时间在我们的模拟中很难实现,除非物质存储在靠近恒星的某个地方,然后在超过一定的质量限制后释放。反对FUOR现象是由相遇引起的最有力的论据是,大多数FUOR都是在低恒星密度的环境中发现的。我们将讨论扩展到偏心双星和引力不稳定盘,并发现这两种模型在实现必要的上升时间有类似的问题。结论:我们预测,在密集的年轻星团中,这些爆发应该主要发生在靠近星团中心的地方,并且所涉及的恒星之间的质量比很大。(节略)
2008-10-16 astro-ph
Stellar encounters as the origin of distant solar system objects in highly eccentric orbits
塞德娜的发现对太阳系的起源和演化提出了新的限制。在这里,我们调查的可能性,与另一颗恒星的近距离接触产生了观测到的柯伊伯带的边缘,在大约50 AU,和塞德娜的高度椭圆轨道。我们表明,一个路过的恒星可能分散塞德娜从柯伊伯带到它的观测轨道。一颗60-80天文单位的行星散布到塞德娜轨道的可能性大约是50%,这个估计主要取决于飞越的几何形状。然而,更有趣的是,塞德娜大约有10%的可能性是从经过的恒星的外盘被捕获的。大多数捕获的天体都有非常高的轨道倾角;对这些天体的探测将证实我们太阳系中存在太阳系外行星。
2004-12-01 astro-ph
Three-Body Encounters of Black Holes in Globular Clusters
越来越多的证据表明,与星团有关的黑洞的质量在10^2到10^4太阳质量之间。这样的中等质量黑洞(IMBH)将在这些星系团的致密核心遇到其他黑洞。在这些相互作用中产生的双星也会受到其他物体的扰动,从而改变双星的轨道特征。这些双星及其随后的引力辐射合并是引力波的重要来源。我们提出了高质量比遭遇的数值模拟结果,这有助于澄清球状星团中的中等质量黑洞的相互作用,并帮助确定什么类型的可检测的引力波签名是可能的。
2003-07-01 astro-ph
Effects of black hole's gravitational field on the luminosity of a star during close encounter
为了补充流体动力学研究的大质量黑洞的恒星潮汐破坏,我们提出了恒星光度及其变化的研究,产生的强引力场的黑洞在一个密切的接触。通过模拟相对论运动的恒星及其发射的光,并考虑到粒子和光轨迹的广义相对论效应,我们的结果表明,仅黑洞的引力就能引起恒星在几个r_g/c的典型时间尺度上的视光度变化(=5秒m_bh/10^6 M_ \odot)到几个100 r_g/c(\sim 10分钟m_bh/10^6 M_ \odot),其中r_g=Gm_bh/c^2。我们辨别不同的情况下,潮汐相互作用的强度和重点放在两个:a)一颗恒星遇到一个巨大的黑洞,几乎作为一个点粒子追踪时空,因此,视光度的变化是由可清楚识别的广义相对论效应决定的,以及b)当一颗恒星与一个类似大小的黑洞近距离相遇时,恒星碎片会通过流体动力学起重要作用的过程散布在黑洞周围。我们讨论我们的方法的局限性和结果。
2005-02-24 astro-ph
Merging of Elliptical Galaxies as Possible Origin of the Intergalactic Stellar Population
我们提出了N体模拟的椭圆星系遇到干合并研究由此产生的未绑定的星系际恒星星族,特别是后主序星。研究的系统是没有暗晕的球形星系对。根据Salpeter的初始质量函数,模型星系的恒星含量被分配到代表低质量和中等质量恒星(0.85 - 8太阳质量)的质量箱中。我们的模型遵循的动力学演化的星系遇到碰撞迎面从初始的低能量抛物线或高能量的轻度双曲轨道,并为初始质量比的选择。初始轨道为抛物线的合并模型中,M2/M1 =1和10时,它们分别留下初始总质量的5.5%和10%作为未束缚恒星质量。初始双曲轨道的合并模型具有M2/M1 =1,并留下其初始恒星质量的21%作为未束缚质量,表明通过高能双曲碰撞产生星系际恒星的效率是通过相同初始质量比的抛物线碰撞产生星系际恒星的效率的四倍。假设所有的祖先星系和合并残留物都是同源系统,我们得到了在M2/M1 =1的抛物和双曲碰撞中,星系际星光分别占总星光的17%和28%。在所有的模型中,不同质量的恒星有相同的几率脱离束缚,成为星系际恒星星族的食物。
2006-03-02 astro-ph
Highly He-Rich Matter Dredged Up by Extra Mixing through Stellar Encounters in Globular Clusters
半人马座ω星和NGC 2808的主序星分裂表明,在这些球状星团(GC)中产生了高度富集He的物质(以质量分数Y~0.4计),并使一些主序星的颜色变得更蓝。富氦物质的潜在产生地点通常被认为是经历第二次疏浚的大质量AGB星。然而,我们发现大质量AGB星最多提供Y~0.35的物质,而观测到的蓝移需要Y~0.4的物质存在。在这里,我们表明,额外的混合,这在红巨星阶段的恒星质量小于2Msun,可能是一种机制,提高他的内容在他们的信封Y~0.4。额外的混合被认为是由红巨星与其他恒星在像GC这样的碰撞系统中相遇引起的。在AGB阶段释放的Y~0.4物质有两种命运:(i)从GC中逃逸或(ii)通过碰撞被运动学冷恒星捕获。欧米茄Cen中的AGB喷出物,遵循后一种情况,可以提供足够的He引起观察到的蓝移。同时,这个方案产生了极端的水平分支,正如在ω Cen中观察到的那样,这是对更高的质量损失率的响应,这也是由恒星相遇引起的。
2007-10-28 astro-ph
Perturbations of spherical stellar systems during fly-by encounters
我们研究了一个星系的内部响应的一个未绑定的遭遇,并提出了一个调查的轨道参数,涵盖典型的遭遇在不同的星系环境。总体而言,我们的结论是,相对较弱的遭遇低质量的星系间的碰撞可能会导致可观察到的扭曲的原色。由此产生的不对称性可能会在闯入者明显出现后很长时间内持续存在。我们把注意力集中在暗晕和椭圆星系团的结构上。在暗晕中产生的任何扭曲都可能扭曲嵌入的恒星盘,可能导致形成不平衡和扭曲的盘。在一个椭圆形激发的功能是直接观察到的,我们预测,这些系统的形态的不对称性可以产生相对较小的扰动。我们使用这些详细的结果来预测的分布的$A$参数定义的亚伯拉罕等。和之间的移动的质心的主要系统和密度的峰值的位置范围内的环境。我们发现,高密度,低速度的色散环境更有可能主机星系具有显着的不对称性。我们的分布的$A$参数是在很好的协议所跨越的范围内的观测值为本地星系团和遥远的星系在MDS和HDF.Finally,我们提出了一个广义的不对称参数$A(r)$,它提供了详细的信息,在我们的工作中探索的机制所产生的不对称的径向结构。(节略)
1999-08-09 astro-ph
Star Cluster Ecology II: Binary evolution with single-star encounters
三体效应使恒星演化变得非常复杂。我们的模型遇到的双星与单星的影响,从球状星团的核心普遍的条件下选择的参数的基础上。对于我们的三体相遇,我们从一个原始双星群体开始,并从Portgies Zwart,Hut和Verbunt(1997)进化的单星群体中选择进入的恒星。此外,我们还研究了通过单星之间的潮汐俘获形成新双星的过程。在本系列的后续文章中,我们将把恒星演化与完整N体系统的动力学结合起来。
1997-06-10 astro-ph
The role of the energy equation in the fragmentation of protostellar discs during stellar encounters
在本文中,我们使用高分辨率的光滑粒子流体动力学(SPH)模拟调查的响应,一个边缘稳定的自引力原恒星盘密切抛物面遇到一个同伴discless星。我们的主要目标是测试是否可以从这些圆盘的碎片中形成近距离的棕矮星或大质量行星。我们遵循的热演化的光盘,包括加热的影响,由于压缩和冲击和一个简单的处方冷却,并找到与以前的等温模拟对比的结果。在目前的情况下,我们发现,碎片的相互作用,由于潮汐加热的强烈影响,这导致在一个强大的稳定盘抑制。类似的行为也在以前的其他模拟中观察到,涉及双星系统中的圆盘。与孤立盘的情况一样,似乎碎裂的条件最终取决于冷却速率。
2006-10-06 astro-ph
Production of Hypervelocity Stars through Encounters with Stellar-Mass Black Holes in the Galactic Centre
在银河系中心的超大质量黑洞Sgr A* 的0.1 pc范围内的恒星预计会遇到一群已经分离到该区域的恒星质量黑洞(BH)。其中一些恒星将从一个轨道黑洞上散射,并以高达2000 km/s的速度被踢出银河系中心。我们在各种假设条件下计算了由此产生的超高速星(HVS)的抛射率,发现它与Hills(1988)首先讨论的Sgr A* 的双星潮汐破裂率相当。在某些条件下,这一新的过程足以解释晕中观测到的所有超高速B星,并且可能主导距离Sgr A*~2 pc(>~ 2 Gyr)处寿命远小于弛豫时间尺度的所有HVS的产生速率。由于HVS是由至少两个不可避免的过程产生的,HVS的统计数据可以揭示双峰速度和质量分布,并可以限制黑洞和恒星的分布在最里面的0.1 pc周围的Sgr A*。
2007-10-02 astro-ph
A Note on Gravitational Brownian Motion
卡拉塞卡的恒星相遇理论预测了大质量粒子的布朗运动与扰动恒星的速度分布的关系。一个结果是,大质量物体的动能的期望值可能与扰动的期望值不同。然而,这种影响被证明是适度的,并大大小于声称在最近的一项研究的基础上,更近似的处理遇到方程。
2004-05-19 astro-ph
Red giant-disk encounters: Food for quasars?
我们探讨红巨星可能发挥的作用,在中央地区的活动星系核。由于它们的半径大,恒星包层的结合能低,巨星很容易在与吸积盘碰撞时被剥离。使用流体动力学模拟,我们表明,这种碰撞通常会沉积到磁盘上的每个通道的信封质量的相当大的一部分。重复的遭遇将导致恒星的完全毁灭,除了致密的核心。我们估计燃料供应率通过这种机制使用简单的模型活动星系核盘和中央星团。如果中心恒星密度为10^7太阳质量/立方pc,那么巨星的剥离就可以解释典型活动星系核的活动,只要吸积盘延伸到0.1 pc以上。对于具有较小圆盘或较低中心密度的星系团的活动星系核,巨剥离可能是通过恒星核合成富集气体的重要来源。
1996-05-22 astro-ph
Induced planet formation in stellar clusters - a parameter study of star-disk encounters
我们提出了一个参数的潮汐触发磁盘不稳定的可能性研究。利用一个允许扩展参数空间的受限N体模型,我们证明了一颗质量在0.1 ~ 1 M_sun之间的矮星经过行星前太阳盘时,可能会引起行星前太阳盘的引力不稳定性,对于等温或绝热盘,最小间距在80-170 AU之间。倾斜和逆行的相遇会导致类似的结果,但需要稍微近一点的通道。这样的相遇距离在年轻的中等质量星团中很可能发生(Scally & Clarke 2001; Bonnell et al. 2001)。引力不稳定性可能导致原行星盘外部区域的星子形成增强,因此可能与天王星和海王星的存在有关,其形成时间尺度约为1亿年(Wuchterl,Guillot & Lissauer 2000),与Haisch,Lada & Lada(2001)的观测数据中约为几百万年的盘寿命不一致。天王星和海王星相对较小的气/固比可以匹配,如果扰动飞越发生在太阳系早期气体耗尽之后,即太阳系年龄超过500万年。我们也证实了Heller(1993)的早期结果,即观测到的太阳赤道面相对于黄道面倾斜7度可能是这样一次近距离相遇的结果。
2005-09-30 astro-ph
Detecting Irregular Orbits in Gravitational N-body Simulations
我们提出了一种基于连续小波变换的定性诊断,用于检测粒子模拟时间序列中的不规则行为。我们应用的方法,以三个质量不同的引力三体相遇。这些遭遇的内在不规则行为是很好地再现所提出的方法,我们表明,该方法准确地识别这些遭遇的不规则制度。我们还提供了在这些模拟的不规则程度的瞬时量化。此外,我们演示了如何使用该方法来分析更大的系统,将其应用到模拟100粒子。事实证明,与多质量系统相比,所有恒星都具有相同质量的星团中,不规则轨道上的恒星数量系统性地更大。所提出的方法提供了一个快速和足够准确的诊断识别恒星的不规则轨道上的大规模N体模拟。
2006-07-14 astro-ph
Close stellar encounters with planetesimal discs: The dynamics of asymmetry in the Beta Pictoris system
我们数值研究的动力学如何密切恒星飞行遇到一个对称的拱星星子盘可以引起多种不对称性和子结构归因于边缘尘埃盘的β Pic。此外,我们提出了新的光学coronagraphic观测的外部部分β Pic的光盘,并报告说,径向范围是显着大于在以前的测量中发现的。圆盘中面向东北方向的延伸距离恒星1835天文单位,向西南方向的延伸距离恒星1450天文单位。因此,我们使用模拟测试粒子的分布中诱导的长度不对称作为主要的诊断功能时,模拟光盘的响应,以约束飞参数。特别是,我们赞成低倾角近抛物轨道摄动的质量约0.5太阳质量。这些初始条件表明,扰动者可能在遭遇之前就与β Pic有物理联系。因此,我们还考虑了扰动可能会绑定到Beta Pic的可能性:在已知双星系统中存在尘埃盘的情况下,这也是一个普遍感兴趣的考虑因素。在我们的一些模型中,我们可以将受扰粒子的分组与β Pic盘的大尺度结构联系起来。这些分组对应于:高偏心率和倾角粒子在西南方达到远心点和最大高度,中等偏心率和低倾角粒子在东北方达到远心点,相对未受扰动的粒子在大约200 AU半径内。
2000-11-14 astro-ph
Detection Rate Estimates of Gravity-waves Emitted During Parabolic Encounters of Stellar Black Holes in Globular Clusters
随着引力波探测设备的快速发展,对可能探测到的引力波事件发生率的估计变得非常重要。我们认为GW爆发的另一种可能性,在抛物面遇到(PE)的恒星质量紧凑的对象。我们估计了特定探测器的成功探测率:最初的激光干涉引力波天文台(InLIGO),法国-意大利引力波天线VIRGO,不久的将来的高级LIGO(AdLIGO),天基激光干涉空间天线(LISA)和下一代LISA(NGLISA)。简单的GC模型被构造来解释致密物体的质量函数、质量分离、数密度分布和速度分布。我们计算遇到经典和帐户广义相对论修正外推的结果为无限的质量比。我们还包括宇宙学红移的波形和事件率。我们发现,典型的PE质量m_1=m_2=40 Msun是可检测的匹配滤波超过信噪比为5的距离d_L~ 200 Mpc的InLIGO和VIRGO,z=1的AdLIGO,0.4Mpc的LISA和1Gpc的NGLISA。对于合理保守的假设,我们估计InLIGO、VIRGO、AdLIGO、LISA和NGLISA每年的单个数据流总检测率分别为5.5 x 10^{-5}、7.2 x 10 ^{-5}、0.063 x 10^{-6}和1.0 x 10^{-6}。这些估计是受GC参数的不确定性,最重要的是在集群核心的黑洞(BH)的总数和质量分布。在合理乐观的情况下,我们每年可以检测到>~1个AdLIGO。在PE期间定期检测GWs将为约束致密星团的恒星BH质量…
2006-05-08 astro-ph
Three-Body Dynamics with Gravitational Wave Emission
我们提出了数值三体实验,包括引力辐射反应的影响,通过使用运动方程,其中包括2.5阶后牛顿力项,这是从引力波的能量损失的领先阶项。我们模拟二进制单相互作用,并表明,关闭的方法截面为3个1太阳质量的对象是不变的纯牛顿动力学,除了关闭的方法小于1.0e-5倍的初始二进制半长轴。我们还提出了截面合并产生的引力辐射在三体相遇的范围内的二进制半长轴和质量比,包括那些感兴趣的中间质量黑洞(IMBHs)。在以前工作的基础上,我们模拟了高质量比三体相遇的序列,其中包括引力辐射的影响。模拟显示,双星合并时具有极高的偏心率,因此当LISA可以探测到引力波时,大多数双星的偏心率e > 0.9,尽管所有双星在LIGO可以探测到时都已经圆化了。我们还研究了IMBH的形成和生长的影响,发现在相遇过程中包含的引力波导致大约一半的黑洞从主机集群喷出的每个黑洞吸积到不断增长的IMBH。
2005-11-21 astro-ph
Gravitational wave scintillation by a stellar cluster
在相应的菲涅耳衍射极限近似下,分析了引力波在星团中传播的衍射效应。我们发现,一个引力波闪烁效应-类似于无线电源闪烁效应-自然出现,这意味着引力波强度的变化在一个特征的方式作为观察者移动。
2006-10-27 astro-ph
Binary Black Hole Encounters, Gravitational Bursts and Maximum Final Spin
在非自旋黑洞的合并中,最后一个黑洞的自旋由双星的“剩余”轨道角动量决定。这个剩余动量由双星在合并过程中无法释放的轨道角动量组成。我们研究了辐射的角动量,自旋的最终黑洞和引力爆发的一系列轨道范围从几乎直接落入到众多的轨道之前,在合并过程中表现出多个辐射爆发。我们证明了最终的黑洞有一个最大的自旋参数$a/M_h \le 0.78$,这个最大值发生在初始轨道角动量$L \approx M^2_h$的时候.
2008-07-22 astro-ph gr-qc
The Dynamical Evolution of Dense Rotating Systems: Paper I. Two-Body Relaxation Effects
本文和它的同伴,研究由于两体引力相遇,物理碰撞和恒星演化的影响,致密恒星系统的演化。我们的目标是模拟像M32这样的星系的密度中心,这些星系的恒星密度接近每立方秒差距100万太阳质量,可能存在黑洞。这些系统与球状星团相比有着不同的Safronov数(恒星结合能与平均恒星动能的无量纲比值),大大增加了物理碰撞相对于引力相遇的重要性。在本文中,我们只关注引力相遇。我们证明,首先,我们的模拟与小N与Hernquist树代码产生的结果基本上符合多年的努力研究球状星团。第二,我们调查(粗略)核心崩溃旋转系统的质量分离,分离出纯粹由于两个身体遇到的影响,从那些看到更复杂的第二篇论文。与以前的研究一致,我们发现,系统的组成粒子遵循萨尔彼得初始质量函数迅速通过斯皮策的质量分离不稳定性进行核心崩溃。所有的旋转扁平的系统都显示出随着时间的推移扁平化的减少,与福克-普朗克计算一致。一个有趣的新结果涉及到公认的模拟器无法识别一个静态中心,在他们的碰撞系统的模拟。我们发现,凝聚在中心的大质量恒星团以布朗运动绕着核心运动。
1998-10-13 astro-ph
Application of the Galerkin method to the problem of stellar stability, gravitational collapse and black hole formation
本文提出了一种基于Galerkin方法的近似方法,用于研究平衡态恒星模型、相对论坍缩问题和黑洞的形成。本文评述了它的简化形式--能量法的一些结果,并给出了一般Gelerkin方法的方程.
1998-07-30 astro-ph
Superkicks in Hyperbolic Encounters of Binary Black Holes
双黑洞的一般性螺旋和合并产生了引力辐射的光束发射,这可能导致最后一个黑洞的引力反冲或反冲。反冲速度取决于双星的质量比和自旋以及双星构型的动力学。迄今为止,研究主要集中在与天体物理学最相关的准圆形inspirals结构上,已经发现了高达3,300 km/s的反冲。相反,准圆形的配置,其中波束辐射往往平均在inspiral,辐射双曲线遇到暴跌为主,导致在增强的优惠波束。因此,可以实现高达10,000 km/s的反冲速度。
2008-07-21 astro-ph gr-qc
Dynamics of Planetary Systems in Star Clusters
至少有10-15%的类太阳恒星附近有已知的类太阳行星。相比之下,在成熟的开放和球状星团中,如毕宿星团和47 Tuc中,很少发现行星。在这里,我们探讨这种二分法的可能性,是由于形成后的行星系统与恒星在长寿命的集群遇到中断。支持这一假设的一个证据是在恒星形成区发现了自由漂浮的低质量物体。我们使用两个独立的数值方法,一个混合蒙特卡罗和直接$N$体方法,模拟的遭遇的影响。我们表明,数值模拟的结果是在合理的协议与分析确定的绝热和脉冲限制。他们指出,遥远的恒星遭遇一般不会显着修改紧凑和近圆形的轨道。然而,适度接近的恒星相遇,可能发生在密集的星团中,可能会激发行星的轨道偏心率,并在密集的多行星系统中引起动力学不稳定。我们计算有效的横截面溶解的行星系统,并表明,对于所有的初始偏心率,溶解发生在时间尺度上,这是长于分散的小恒星协会,但短于典型的开放和球状星团的年龄。虽然破坏短周期行星要困难得多,但近距离接触可以激发它们之间适度的偏心率,因此随后的潮汐耗散导致轨道衰变,潮汐膨胀,甚至破坏近距离行星。
2008-12-23 astro-ph
Stellar Equilibrium and Gravitational Collapse in the Nonsymmetric Gravitational Theory
建立了恒星平衡和引力坍缩的非对称引力理论(NGT)的形式。我们研究了无压球对称尘埃云的坍缩。假设内部解在恒星表面与准静态球对称真空解光滑匹配,我们发现恒星不会坍缩成黑洞。预计最后坍缩的物体将达到平衡状态,并将发射热辐射、引力辐射和其他形式的辐射,不过,如果致密物体表面的红移很大,则可能只发射少量辐射。没有霍金辐射发射,信息损失问题可以在经典水平上解决。
1995-11-02 astro-ph gr-qc