Formation of the polar debris disc around 99 Herculis
我们调查的形成机制，观察到的近极对齐（垂直于二进制轨道平面）碎片环的偏心轨道的二进制99武仙座。一个最初倾斜的非极性碎片环或盘将不会保持平坦，也不会演变成极性结构，这是由于微分波节进动的影响改变了其平坦结构。然而，由于保持盘平坦度的压力以及允许盘增加其倾斜度的粘性耗散，偏心二元体周围具有嵌入的良好耦合固体的气盘可能演变成极性配置。一旦气体盘分散，碎片盘处于极对准状态，其中几乎没有进动。我们使用三维流体动力学模拟，线性理论，和粒子动力学研究的一个错位的circumbinary气体盘的演变，并探讨初始盘倾斜，质量和大小的影响。我们发现，在很宽的参数空间范围内，极性排列的时间尺度是短于寿命的气体盘。使用观察到的3度对准水平。从极坐标出发，我们认为气体扩散时的气盘质量上限约为0.014M_sun。我们的结论是，99 Her附近的极性碎片盘可以解释为一个最初适度倾斜的气体盘嵌入固体的结果。这样的圆盘可能为极地行星的形成提供了环境。
2020-03-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The BANANA project. V. Misaligned and precessing stellar rotation axes in CV Velorum
作为BANANA项目的一部分（双星并不总是整齐对齐的），我们发现食双星CV Velorum的旋转轴不对齐。基于对Rossiter-McLaughlin效应的分析，我们发现主星和副星的天空投影自旋轨道角分别为$β_{\rm p} = -52\pm6^{\circ}$和$β_{\rm s}= 3\pm7^{\circ}$（B2.5V $+$ B2.5V，$P=6.9$ d）。我们结合这些信息与几个测量的变化投影恒星旋转速度（$v \sin i_{\star}$）在过去的$30$年，导致一个模型中，主星的平行度是$\approx65^{\circ}$，其自旋轴进动围绕总角动量矢量约$140$年。第二颗恒星的几何形状还不太清楚，尽管观测到的$v \sin i_{\star}$的时间变化也暗示了它的重要性。通过将长期潮汐演化方程在时间上向后积分，我们发现该系统可能是从一个更强的不对准状态演变而来的，类似于DI Herculis，一个更年轻但在其他方面可比的二进制。
2014-03-03 astro-ph.SR
Discs in misaligned binary systems
我们进行SPH模拟研究进动和变化的对准之间的circumprimary盘和双星轨道错位的双星系统。我们发现，进动过程可以用刚性圆盘近似来描述，其中圆盘被认为是一个与双星伴星只发生引力相互作用的刚体。岁差也会导致圆盘的旋转轴和主星的自转轴之间的对齐发生变化。这种排列方式对于解释自旋-轨道错位的行星系的起源具有重要意义。然而，我们发现，刚性盘近似未能描述的光盘和双星轨道之间的对齐的变化。这是因为排列过程是涉及盘的流动性的相互作用的结果，例如潮汐相互作用和相遇相互作用。此外，仿真结果表明，不仅有对准过程，使组件的对准，但也有反对准过程，这往往会错位的组件。对准过程在失准角接近90度的系统中占主导地位，而反对准过程在失准角接近0或180度的系统中占主导地位。这意味着高度未对准的系统将变得更加对准，而轻微未对准的系统将变得更加未对准。
2016-05-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal interactions in spin-orbit misaligned systems
在系外行星系统和双星系统中已经检测到自旋轨道不对准。潮汐相互作用可能在自旋轨道角的演化中起了重要作用。在本研究中，我们研究了自旋轨道失调系统中的潮汐相互作用。特别是，我们专注于旋转流体体的潮汐响应的双头潮，这可能是重要的自旋轨道角的演变，但几乎不影响轨道的演变。潮汐还提供了一个扭矩的自旋和轨道轴的相互进动的总角动量矢量，这还没有被考虑在以前的研究中的潮汐相互作用。在本文中，我们首先建立了一组线性化的方程，描述自旋轨道失调系统中的潮汐响应，考虑到岁差运动。在均匀流体和指数为1的多变体中的数值解表明，耗散惯性波可以被激发在进动的顶部上的刚性核的存在下的潮汐。如果潮汐分量的频率落在惯性波的频率范围之外，则与潮汐分量$Q'_{210}$相关的潮汐品质因数可以比与其他潮汐分量相关的潮汐品质因子小几个数量级。因此，在热木星系统中，自旋-轨道偏差的衰减可能比轨道衰减快得多，这是由于木星潮汐的耗散增强。
2017-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Generating large misalignments in gapped and binary discs
许多原恒星有间隙的盘和双星盘在它们的内外盘之间显示出不对准;在某些情况下，已经观察到$\sim70$度的不对准。在这里，我们表明，这些错位可以通过一个“长期的岁差共振”之间的节点进动的内盘和岁差的间隙开放（恒星或大质量行星）的同伴。一个演化中的原恒星系统可能会在其生命周期中自然地穿越这种共振，这是由于圆盘耗散和/或伴随迁移。如果共振交叉发生在正确的时间尺度上，大约几百万年，这是年轻原恒星系统的特征，那么内外盘可能会高度错位（$\gtrsim 60$度）。当主星的质量是太阳质量的量级时，产生显著的不对准通常需要伴星的质量为$\sim 0.01-0.1$ M $_\odot$，轨道间隔为几十个天文单位。最近在有间隙的高度错位系统HD 142527的空腔中观察到的伴星满足这些要求，表明先前的共振交叉事件使内外盘错位。我们对HD 142527的未对准圆盘的假设预测，伴星的轨道平面与外圆盘的轨道平面对齐;随着伴星轨道的绘制，这一预测应该可以通过未来的观测来验证。在其他几个有间隙的光盘系统中观察到的错位可以由相同的长期共振机制产生。
2017-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Eccentricity and Spin-Orbit Misalignment in Short-Period Stellar Binaries as a Signpost of Hidden Tertiary Companions
天文学家观察到的双星有一系列的偏心率和自旋轨道不对准（恒星偏心率）。这些性质是否是原始的，或者来自形成后的动力学相互作用仍然不确定。本文考虑了双星是三颗恒星系统的内部组成部分的情况，导出了第三伴星必须满足的条件，以提高内部双星的偏心率和偏心率。通过对恒星三元组的长期八极级运动方程的数值积分，再加上扁圆主星由于次级恒星的扭矩而产生的自旋进动，我们得到了一个简单而稳健的内双星产生自旋轨道不对准的条件：为了激发明显的好奇心，由于第三伴星的存在，恒星自转轴的岁差率必须小于轨道岁差率。这就产生了对第三行星质量和轨道的定量要求。我们还提出了新的解析表达式的最大偏心率和范围内的倾斜允许偏心率激发（Lidov-Kozai窗口），为任意质量的恒星三元组，并包括非开普勒的潜力介绍了广义相对论，恒星潮汐和旋转隆起。本文的结果可以用来限制未观察到的第三同伴在二进制表现出高偏心率和/或自旋轨道错位，并将有助于指导努力，以检测周围的恒星双星外部同伴。作为一个应用，我们考虑食双星DI Herculis，并确定第三伴星必须满足的要求才能产生观测到的自旋轨道失准。
2017-01-31 astro-ph.SR
Spirals, shadows & precession in HD 100453 -- II. The hidden companion
原行星盘HD 100453展示了一个奇怪的螺旋，阴影和观察到的外盘和推断的内盘之间的相对错位的组合。这个圆盘伴随着一颗在圆盘外部的束缚轨道上的二级恒星。最近的观察表明，可能有一个额外的低质量的同伴居住在光盘内腔。在我们的配套文件的轨道的次级被证明是错位的61度的平面外盘。在这里，我们调查的性质的内部同伴和起源之间的内部和外部盘的错位。通过数值模拟和综合观测，我们发现该盘的结构和运动学特征与位于15- 20天文单位的$\lesssim$ 5木星质量行星一致。我们发现，光盘的演化超过约50个双星轨道（约$^5$ yrs）是由微分进动，并在较小程度上，Kozai-Lidov效应。在我们提出的模型中，观察到的外盘和内盘之间的错位自然出现的结果，错位的外同伴驱动外盘更快地进动比内盘。
2020-09-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Low frequency QPO spectra and Lense-Thirring precession
我们证明了黑洞双星（和中子星）功率密度谱中的低频QPO可以用Lense-Thirring进动来解释。这在过去已经被提出过很多次，简单的单半径模型可以通过减小特征半径来定性地匹配所观察到的QPO频率的增加，正如截断圆盘模型所预测的那样。然而，这也预示了频率强烈地依赖于自旋，并且在最后稳定轨道处给出了最大频率，该最大频率通常远高于在所有黑洞双星中观察到的~ 10 Hz的显著恒定的最大频率。我们的模型的关键方面，使它符合这些意见是，进动是一个径向延伸的区域的热内流。外半径由圆盘的截断半径设定，如上所述，但内半径位于最后稳定轨道之外，数值模拟表明，对于未对准的流动，密度急剧下降。物理上对该内半径的解析估计表明，它随a_* 增加，以几乎完全抵消随自旋增加的预期频率的方式降低预期频率。如所观察到的，这将最大预测频率束缚在10 Hz左右，而与a_* 无关。这是第一个QPO模型，它解释了频率和频谱的背景下，一个完善的几何吸积流。
2014-03-06 astro-ph.SR
Growth and Dissipation of Be Star Discs in Misaligned Binary Systems
我们使用一个三维的光滑粒子流体动力学代码来模拟的成长和耗散的恒星盘系统中的二进制轨道是不对准的自旋轴的主星。我们研究了六种不同的情况下，不同的轨道周期和失调角，饲料光盘在一个恒定的速度为100个轨道周期，然后让光盘消散100个轨道周期。在光盘的增长阶段，我们发现，双同伴倾斜光盘远离其初始平面在赤道的主要恒星之前解决到一个恒定的方向后，40至50个轨道周期。当物质注入到圆盘中时，圆盘的倾斜会导致物质过早地重新聚集到主恒星上。一旦盘开始消散，通常盘会以20到50个轨道周期的进动周期围绕双星伴星的轨道轴进动。在特殊情况下，我们检测到的光盘撕裂的现象，以及Kozai-Lidov振荡的光盘。这些振荡的最大偏心率约为0.6，最小倾角约为\ang{20}。我们还发现，光盘材料具有高度偏心的轨道超出过渡半径，其中光盘的变化，从被占主导地位的粘性力，严重控制的伴星，相反，其近圆形运动向内的过渡半径。最后，我们提供的预测，这些变化将如何影响是明星的观测。
2021-10-15 astro-ph.SR
Polar alignment of a massive retrograde circumbinary disc around an eccentric binary
一个围绕偏心双星的测试粒子轨道有两个没有节进动的定态：共面和极面。未对准的试验粒子轨道的节点进动集中在这些定态之一上。一个低质量的环双星盘经历同样的进动，并通过盘内的耗散向这些状态之一移动。对于大质量粒子轨道，定常极线对准发生在小于$90^{\circ}$的轨道倾角处，这就是非定常极线倾角。一个足够高的角动量粒子有一个额外的更高的倾角静止状态，逆行极静止倾角。靠近逆行极静止倾角的未对准粒子轨道不像靠近其他静止点的轨道那样是嵌套的。我们调查的气体盘，开始接近逆行极静止倾角的演变。通过流体动力学圆盘模拟，我们发现圆盘运动通过非嵌套的新月形进动轨道，并最终向双极静止倾角移动，从而增加了环双星圆盘向极对齐移动的参数空间。如果原行星盘相对于双星轨道形成各向同性的方向，那么极盘可能比偏心双星周围的共面盘更常见，即使是大质量盘。这对环双星行星的排列有影响。
2022-09-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Quasi-stationary tidal evolution with arbitrarily misaligned orbital and stellar angular momenta with a preliminary numerical investigation in the non-dissipative limit
本文扩展了具有任意倾斜旋转轴的双星系统潮汐演化研究，基于第一性原理推导包含恒星旋转效应的演化方程，并考虑所有近星点进动源，数值模拟发现旋转轴倾角、进动速率及偏心率的周期性变化，甚至顺逆行翻转现象。
2023-09-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Doppler Tomographic Measurement of the Nodal Precession of WASP-33b
WASP-33 b是一颗逆行的热木星，周期为1.2天，围绕一颗快速旋转和脉动的A型恒星运行。先前的一项研究发现，基于多普勒断层扫描测量，WASP-33 b的过境弦从2008年到2014年略有变化。他们将这种变化归因于主恒星的非零扁率和未对准的轨道引起的轨道进动。我们的目标是使用2011年在8.2米斯巴鲁望远镜上使用高色散光谱仪获得的WASP-33 b的额外多普勒层析数据以及先前研究中使用的数据集来确认并更精确地建模岁差行为。利用长期轨道进动方程，我们约束了恒星引力四极矩$J_{2}=(9.14\pm 0.51)\times 10^{-5}$和恒星自转轴与视线之间的夹角$i_{\star}=96^{+10}_{-14}$ deg.这些值更新了主恒星比以前的研究更接近球形，并且更接近赤道。我们还估计了岁差周期为$\sim$ 840年。我们还发现WASP-33 b的岁差幅度为$\sim$ 67度，在整个岁差周期的$\sim$ 20%的时间内，WASP-33 b在主星前方过境。
2020-03-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Misaligned circumbinary disks as efficient progenitors of interstellar asteroids
气体环双星盘（CBDs）是一种常见的自然观测到的高度倾斜的双星轨道。这些盘中的粒子，一旦气盘消散，由于波节的进动，可以达到很大的相互倾斜。与n体模拟，包括碎片，我们表明，错位盘的粒子可以是有效的祖先星际小行星（ISA）。相互倾斜度较大的粒子之间发生的碰撞具有较大的碰撞速度，这可能导致质量喷射，并且碎片尺寸和喷射速度的范围很广。我们探讨的二元参数，其中大部分的类地行星形成的材料被喷射，而不是吸积成行星。喷射大量材料所需的不对准随着二元偏心率而减小。如果双星偏心率的分布是均匀的，并且初始粒子CBD相对于双星轨道的取向是各向同性的，那么大约59%的双星更有可能通过高速体-体碰撞喷射出大部分CBD类地行星盘质量，而不是保留这些物质并构建类地行星。然而，在非零盘粘度的气体盘阶段的二元-盘相互作用将减少这一部分。Oumuamua的成分、小尺寸、高度细长的形状和翻滚运动与错位CBD产生的ISA一致。
2022-08-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The ALMA Early Science View of FUor/EXor objects. IV. Misaligned Outflows in the Complex Star-forming Environment of V1647 Ori and McNeil's Nebula
我们提出了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的恒星形成环境周围的V1647猎户座，爆发FUor/EXor前MS星的观测。观测了尘埃连续谱和（J = 2 - 1）$^{12}$ CO，$^{13}$ CO，C $^{18}$ O分子发射谱线，以表征V1647 Ori拱星盘和存在的任何大尺度分子特征。我们检测到连续辐射从拱星盘，并确定半径r = 40 au，倾角i = 17 $^{\circ}$ $^{+6}_{-9}$和总盘质量的M $_{\mathrm{disk}}$的~0.1 M $_{\odot}$。我们没有发现任何与附近的同伴，大质量行星或碎片有关的圆盘结构。V1647 Ori周围的分子云环境既结构化又复杂。我们确认V1647猎户座北部存在一个挖掘出的洞穴，并在光学反射星云（麦克尼尔星云）的底部发现了致密的物质，这些物质正在积极地塑造其周围的环境。两个不同的外流已经检测到动力年龄约11,700和17,200年。这些外流是错位的，这表明各向异性吸积事件导致的约5500年的盘进动是负责任的。准直流出表现出的速度为2公里秒PDMATHAMT，类似于本系列中提出的其他FU或对象的速度，但显着慢于以前的观测和模型预测。V1647 Ori星系似乎被一个物质“手臂”连接到一个位于$"$以西约20的大型未解决结构。猎户座V1647周围的复杂环境表明它正处于恒星形成的早期阶段，这可能与它…
2017-09-06 astro-ph.SR
An Eccentric Binary with a Misaligned Circumbinary Disk
本研究通过光谱和光度观测证实Bernhard-2是带未对准环双星盘的偏心双星，测定了双星质量、系统年龄，发现盘进动与脉冲吸积特征，为盘物理和演化研究提供新样本。
2024-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
A radial limit on polar circumbinary orbits from general relativity
一个围绕偏心轨道双星运行的粒子，要么围绕双星的角动量矢量（循环轨道），要么围绕一个静止的倾角（振动轨道）进行节点进动。在没有广义相对论的情况下，定态倾角相对于双星角动量矢量（与双星偏心率矢量对齐）倾斜90度，并且不依赖于粒子半长轴。广义相对论导致双星轨道的拱点进动。接近双星时，粒子的行为不会受到显著影响，一个振动的粒子与双星一起进动。然而，我们发现，静态倾角和所需的最小倾角的天平动都增加与粒子半长轴。有一个临界半径，超过这个半径就没有振动轨道，只有循环轨道，因此对于一个静止的极地轨道物体来说，有一个最大的轨道半径。临界半径在半长轴<= 1 au的双星周围的行星形成区域内。这对寻找未对准的环双星行星和极环双星盘的径向范围有影响。
2022-03-29 astro-ph.EP astro-ph.SR gr-qc
On the non-dissipative orbital evolution of a binary system comprising non-compact components with misaligned spin and orbital angular momenta
本文拓展了先前双星潮汐演化研究，建立了解析理论并结合数值模拟，研究了两非致密成员自旋与轨道角动量不对准的任意偏心率密近双星的非耗散演化，发现临界曲线附近潮汐力矩主导、拱线角天平动等现象，并可应用于DI Her类系统。
2024-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tidal dissipation and spin-orbit alignment due to the precessional instability in convection zones in rotating giant planets and stars
本研究通过笛卡尔流体模拟探究旋转巨行星与恒星对流区的进动不稳定性潮汐耗散机制，分析其与湍流对流的相互作用及标度律，结合热木星内部模型发现该机制可高效驱动短周期行星的自旋-轨道对齐。
2025-10-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the evolution of a binary system with arbitrarily misaligned orbital and stellar angular momenta due to quasi-stationary tides
我们考虑由于潮汐效应而相互作用的双星系统的演化，而不限制轨道的方向，并且其中重要的是，自旋角动量和轨道偏心率。在平衡潮近似下，我们在低潮强迫频率范围内工作。对于一个元件，即主元件，内部自由度被充分考虑。在伴星的情况下，自旋角动量被假设小到可以忽略不计，但内能耗散是允许的，因为这对行星伴星的轨道圆化可能很重要。我们得到了一组方程的轨道演变所造成的潮汐效应。这些取决于双星的质量和半径，轨道的形式和方向，以及每个参与的组件，自旋速率，科氏力，与平衡潮汐相关的能量耗散的归一化速率，由于辐射过程和粘性，以及经典拱点运动常数。这些依赖于恒星的参数，不需要额外的假设或现象学的方法，在过去已经调用。它们可以用来确定系统的演变与初始显着的错位的自旋和轨道角动量的假设为系统包含热超导体。包含科里奥利力可能会导致轨道和自旋角动量之间的倾角的演变以及轨道平面的进动，这可能会产生观测结果。
2020-10-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of Persistent Quasi-Periodic Oscillations in Accreting White Dwarfs: A New Link to X-ray Binaries
几乎所有的吸积黑洞和中子星X射线双星系统（XRB）都在某些特征时间尺度及其谐波上表现出显著的亮度变化。这些准周期振荡（QPO）被认为是与旋进的翘曲吸积盘，但产生旋进翘曲的物理机制仍然不确定。相对论性坐标系拖曳（Lense-Thirring旋进）是一个有希望的候选者，但是不对准的磁场也是一个替代方案，特别是对于中子星XRB。在这里，我们报告的发现5吸积白矮星系统（AWD），显示强光学QPO的特征频率和谐波结构，这表明他们是在XRB中看到的QPO对应。由于AWD是坚定的经典（非相对论）制度，Lense-Thirring进动不能解释这些QPO。相比之下，与白矮星相关的弱磁场可以驱动这些系统中的盘弯曲和进动，类似于中子星XRB的提议。我们的观察证实，磁驱动翘曲是一个可行的机制，产生QPO的盘吸积天体物理系统，当然在AWD，也可能在（中子星）XRB。此外，他们建立了一种新的方法来估计磁场强度，即使在相对弱的磁场系统，其他方法是不可用的。
2024-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
On turbulence driven by axial precession and tidal evolution of the spin-orbit angle of close-in giant planets
如果自转变形的行星的自转轴与轨道角动量矢量方向不一致，则由于其主星的潮汐引力，自转轴被迫围绕轨道角动量矢量进动。这导致行星内部的流体运动受到流体动力学不稳定性的影响。我们研究的湍流阻尼的岁差流体运动，由于这种不稳定性，在最简单的本地计算模型的一个巨大的行星（或恒星），有和没有一个弱的内部磁场。我们的目标是确定这种不稳定性的结果，以及它在驱动旋进行星（和恒星）的自旋轨道角的潮汐演化中的重要性。我们发现，这种不稳定性产生的湍流耗散是足够强大的，它可以驱动显着的潮汐演化的自旋轨道角的热彗星的轨道周期短于约10-18天。如果这种机制单独起作用，这种演变将是朝向对齐或反对齐，这取决于初始角度，但最终的演变（如果其他潮汐机制也有贡献）预计将朝向对齐。湍流耗散与岁差频率的立方成正比，因此它导致恒星自旋轨道角的衰减慢得多，这意味着这种不稳定性不太可能驱动恒星（无论是行星还是近距离双星系统）的自旋轨道角演化。我们还发现，不稳定性驱动的流动可以作为一个系统尺度的发电机，这可能会在短周期行星中产生磁场的作用。
2016-05-12 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Bernhard-1: An Eccentric Binary Periodically Obscured by its Misaligned Circumbinary Disk
Tsinghua University（清华大学）；Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University（浙江大学物理高等研究院）；Post Observatory（波斯特天文台）；Westlake University（西湖大学）
本研究证实Bernhard-1为高偏心环双星盘掩食系统，质量约1.1和0.8倍太阳质量，年龄约10百万年，属Dolidze 42星团，盘与双星互倾角约50°或130°，并提出适用于CBO系统的几何分析方法。
2026-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disc breaking through forced eccentricity growth
本文通过模拟和线性理论研究了偏心双星中逆行盘的演化，发现受迫偏心率增长可导致盘破裂为两个共面但偏心率和近星点经度不同的环，这可能解释Be/X射线双星的光变和X射线爆发。
2025-03-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
The gravitational interaction between planets on inclined orbits and protoplanetary disks as the origin of primordial spin--orbit misalignments
许多观测到的系外行星的自旋-轨道对齐特性可以在原始盘错位模型的背景下解释，在该模型中，最初对齐的原行星盘被偏离轨道的遥远恒星伴星扭转，导致岁差运动，这可能导致自旋-轨道角的大幅度振荡。我们考虑这个模型的一个变种，其中的同伴是一个巨大的行星，轨道半径为几个天文单位。在已发表的数值模拟结果的指导下，我们通过将磁盘划分为内部和外部部分来模拟该系统的动态演化-在行星的位置处分离-表现为不同的刚性磁盘。我们表明，即使外盘的方向保持不变，行星也会偏离内盘。除了由岁差运动引起的振荡，其幅度越大，初始内盘与行星的质量比越小，自旋轨道角也表现出长期增长，在这种情况下-由正在进行的质量消耗驱动从磁盘-当内盘的角动量下降到行星的角动量以下时，这变得很重要。总之，这两种效应可以产生显着的失准角的内盘，包括逆行配置。我们讨论这些结果的框架内的搁浅热木星的情况下，并考虑其影响，包括碎片磁盘的对齐属性的解释。
2016-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumbinary disk evolution in the presence of an outer companion star
我们考虑一个由一个内偏心双星和一个外伴星组成的三重系统。一个围绕内双星的高度错位的环双星盘受到两种相互竞争的影响：（i）围绕内双星偏心率矢量的节进动，导致错位的增加（极线对齐）和（ii）由外伴星驱动的偏心率和倾角的Kozai-Lidov（KL）振荡，导致错位的减少。结果取决于这些影响的时间尺度的比例。如果内部的二元力矩占主导地位，那么磁盘就与极方向对齐。如果外部伴随力矩占主导地位，则盘经历KL振荡。在这种情况下，高度偏心和错位的盘被内部双星破坏和吸积，而一些质量被转移到外部伴星。然而，当扭矩相似时，环双星盘的外部部分可以经历大的偏心振荡，而倾角保持接近极取向。在有外伴星的情况下，初始星盘倾角演化到极向的范围较小。在极地对齐过程中，磁盘破裂也更有可能，至少是暂时的。HD 98800中的恒星轨道具有这样的参数，即环双星盘的极对齐是预期的。在没有气体的情况下，固体粒子在比气体盘内潮汐截断半径小得多的半径处是不稳定的，因为KL驱动的偏心率导致与双星的近距离相遇。
2022-02-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Generating Stellar Obliquity in Systems with Broken Protoplanetary Disks
对年轻的星周星云进行亚毫米观测的最新进展，为了解原行星盘的结构打开了一扇前所未有的窗口，揭示了破碎和错位盘的惊人普遍性。在这项工作中，我们证明了这种盘能够扭转其宿主恒星的自转轴，代表了迄今为止尚未探索的可能产生恒星倾角的途径。这一机制的基础是恒星自旋进动和内盘回归频率的交叉，导致恒星的绝热激发。我们推导出内部磁盘和恒星的特征频率作为磁盘间隙边界的函数的解析表达式，并放置一个近似的限制磁盘架构的频率交叉和由此产生的双稳态激励的预期，从而说明该模型的功效。累积起来，我们的研究结果支持了新出现的共识，即显著的自旋轨道失调是行星形成的预期结果。
2022-03-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
A MeerKAT view of the double pulsar eclipses -- Geodetic precession of pulsar B and system geometry
本研究利用MeerKAT望远镜的双脉冲星食观测数据，通过贝叶斯分层推断测得脉冲星B的测地进动速率，验证了广义相对论强场自旋-轨道耦合效应，并确定了系统几何结构与脉冲星辐射波束形态。
2024-02-02 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The Influence of General Relativity on the Spins of Celestial Bodies in Inclined Orbits
本研究针对热木星高倾角成因，在现有两种牛顿力学框架形成机制外，提出广义相对论下后牛顿自旋-轨道耦合引发的主恒星自旋进动为第三种机制，推导了星-行星自旋进动的幅度与周期，结果与数值模拟一致。
2025-01-10 astro-ph.EP astro-ph.SR gr-qc
Star-Disc-Binary Interactions in Protoplanetary Disc Systems and Primordial Spin-Orbit Misalignments
我们研究了在外部双星影响下原恒星和它的星周盘之间的相互作用，以确定相互恒星自旋盘失准角的演化。倾斜双星作用在星盘上的引力力矩使星盘绕双星轴进动，而旋转诱导的四极矩引起的星-盘相互作用力矩使恒星自旋和星盘角动量轴相互进动。当星盘系统随时间演变使得两个进动频率彼此交叉时，可以从小的初始值产生显著的星盘失准角。这种“长期共振”行为可以从自旋和圆盘角动量的进动动力学中以几何方式来理解。我们推导出这种共振发生的条件，并发现它们可以满足合理的原恒星盘二进制参数。星盘倾角的演变也受到质量吸积和磁星盘相互作用力矩的影响，这可以促进或减少星盘不对准。一般来说，只要初始的二元盘倾角大于几度，就可以在盘的寿命内产生各种星盘失准角。我们讨论了我们的研究结果的影响恒星的自旋方向的双星，原恒星盘和碎片盘的对齐/错位，以及恒星的行星系外系统。特别是，如果热彗星是由外部恒星伴星引起的Kozai效应产生的，那么很可能“原始”的星盘错位已经由星盘双星相互作用产生。即使在Kozai效应被抑制的系统中，在原行星盘阶段仍然可能产生未对准的行星。
2014-02-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Super Slowly Spinning Stars in Close Binaries
本文研究了三体系统中因自转与轨道进动形成次同步Cassini态的超慢自转恒星，通过轨道演化模型与潮汐物理分析揭示了其自转速率异常缓慢的机制。
2023-09-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
von Zeipel-Kozai-Lidov oscillations in nearby bright stars. I. Lambda Ophiuchi
Department of Particle Physics and Astrophysics, Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所粒子物理与天体物理系）
本文通过视差和干涉测量数据，研究了Lambda Ophiuchi系统中ZKL振荡的动力学，并揭示了自转轴倾角对振荡幅度的影响。
2025-12-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the non-dissipative tidal evolution of the misalignment between spin and orbital angular momenta
本文扩展了密近双星中自旋与轨道角动量失准的非耗散潮汐演化研究，通过纳入拱点运动的所有物理效应，揭示了失准角与拱点运动的耦合振荡机制，并给出了振荡幅度的解析估计，为异常双星和系外行星研究提供了参考。
2023-09-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Discovery of orbital Eccentricity and Evidence for orbital Period Increase of SS433
对SS 433的长期（1979-2020）测光观测的检验使我们能够发现$e=0.05\pm 0.01.$的非零轨道偏心率。我们还发现了轨道周期以$\dot P_\mathrm{b}=(1.0\pm0.3)\times10^{-7}$ s s $^{-1}$的速率长期增加的证据。双星轨道周期增加率使得有可能改进双星质量比$q=M_\mathrm{X}/M_\mathrm{V}>0.8$的估计，其中$M_\mathrm{X}$和$M_\mathrm{V}$分别是相对论天体和光学星的质量。对于质量为10 ${\rm M}_\odot$的光学恒星，相对论性物体（黑洞）的质量是$M_\mathrm{X}>8{\rm M}_\odot$。SS 433中的中子星被可靠地排除在外，因为在这种情况下，轨道周期应该会减少，这与观测结果相矛盾。$\dot P_\mathrm{b}$的导出值设定了来自二进制系统$\gtrsim 7\times 10^{-6} {\rm M}_\odot\mathrm{yr}^{-1}$的Jeans模式中的质量损失率的下限。发现的SS 433轨道椭圆率与从动吸积盘跟踪未对准光学恒星旋转轴的进动的模型一致。
2021-07-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of $α$ Centauri B's protoplanetary disc
通过流体动力学模拟，我们研究了半人马座$α$ B周围原行星盘的演化，包括偏心轨道伴星$α$半人马座A的影响。初始圆形轨道盘经历两种类型的偏心增长。首先，由于双星轨道的偏心率，偏心率在双星的轨道周期$P_{\rm orb}$上振荡。其次，对于一个足够小的磁盘纵横比，磁盘经历全球强制偏心振荡的时间尺度约为$20\,P_{\rm orb}$。这些振荡通过粘性耗散衰减，从而为仅在双星轨道周期上振荡的盘留下准稳定的偏心率轮廓。时间平均的全球偏心率在0.05-0.1的范围内，在稳定状态下没有岁差。气体粒子的近星点彼此对齐。圆盘粘度越高，圆盘偏心率越高。与$N$体模拟，我们研究了一个光盘的星子，形成的准稳态原行星盘的轨道特性的演变。我们发现，粒子的偏心率的平均幅度增加，它们的近星点成为彼此错位，一旦他们从气体盘去耦。行星形成所需的低星子碰撞速度表明行星形成发生在由围绕$α$ Centauri B的原行星盘形成的星子盘中，所述盘的粘度必须很小，并且行星形成必须发生在小于约$2.5\,\rm au$的轨道半径处。有气体存在的话，行星形成可能更容易。
2020-06-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
