Noise, friction and the radial-orbit instability in anisotropic stellar systems: stochastic N-body simulations
通过数值模拟研究了噪声作用下各向异性自引力$N-$体系统的径向轨道不稳定性。我们发现，添加剂或乘性噪声的存在下有不同的影响发病的不稳定性，这取决于初始值的轨道各向异性。
2021-10-21 astro-ph.GA
Generalization of the Fokker-Planck equation for stellar orbit diffusion in multi-mass star systems
通过考虑连续质量分布的存在，改进了碰撞恒星系统的标准理论。本文推广了扩散系数的计算方法，得到了多质量体系中Fokker-Planck方程的一个新的表达式。得到了一个类King分布函数，验证了文献中大多数球状星团多质量模型的基本假设。
2022-12-19 astro-ph.GA
Pearls on a String: Numerous Stellar Clusters Strung along the Same Orbit
恒星起源于致密的星际介质，在像我们银河系这样的星系中，星际介质表现出$\sim 1$ kpc尺度的结构。我们定量地探讨有多少产生的大尺度相关性之间的不同的星团和协会在\emph{orbit phase space}，其特征在于在这里的行动和角度。作为一个起点，我们确定了55个突出的恒星过密度在6D空间的轨道（行动）和轨道相位（角度），在$\sim$ 280万恒星与径向速度从盖亚EDR 3和$d \leq 800$ pc。然后，我们探讨了轨道\emph{phase}分布的所有样本恒星在同一个\emph{orbit}补丁作为任何一个这55个超密度。我们发现，沿着这些相同的轨道，非常常见的许多其他不同的轨道相位过密度存在，就像一串珍珠。这些“珍珠”的范围从已知的星团到松散的、未被认识的协会。在由一个初始轨道相位超密度定义的轨道补丁中，有50%的补丁包含至少8个额外的10个编目成员的轨道相位珍珠，其中有20%的补丁包含20个额外的珍珠。这与从平滑模拟星表中采样的匹配轨道补丁或偏移附近的轨道补丁形成对比，其中只有2个（或5个，分别）可比较的珍珠。我们的发现首次量化了星团和协会在几乎相同轨道的不同轨道阶段形成的常见程度。这可能最终为探索非物质星际介质的6D轨道结构提供一种新的途径。
2022-03-29 astro-ph.GA
Mapping the dark matter halo of early-type galaxy NGC 2974 through orbit-based models with combined stellar and cold gas kinematics
我们提出了一个基于轨道的方法结合恒星和冷气体运动学约束的暗物质配置文件的早型星系。我们将这种方法应用于早型星系NGC 2974，使用泛星成像和SAURON恒星运动学来模拟恒星轨道，并引入VLA观测的HI运动学作为引力势的示踪剂。冷气体运动学的引入显示出显着的影响，特别是暗晕属性的置信限：我们排除超过$95\%$模型内的$1-σ$置信水平的史瓦西模型，只有恒星运动学，并减少相对不确定性的暗物质分数显着$10\%$内$5 R_\mathrm{e}$。采用广义NFW的暗物质配置文件，我们测量一个浅尖形的内斜率的$0.6^{+0.2}_{-0.3}$时，包括在我们的模型中的冷气体运动学。我们不能仅用恒星运动学来约束内斜率。
2019-11-25 astro-ph.GA
Orbit-superposition models of discrete, incomplete stellar kinematics: application to the Galactic centre
我们提出了一种方法来拟合轨道叠加模型的离散恒星系统的运动学时，可用的恒星样本已被过滤的一个已知的选择函数。拟合方法可以应用于任何模型，其中分布函数表示为具有未知权重的基元素的线性叠加。作为一个例子，我们将其应用到弗里茨等人。银河系核心星团最内部区域的运动学。假设球对称，我们的模型适合一个质量为$M_\bullet=(3.76\pm0.22)\times10^6\,M_\odot$的黑洞，周围有一个扩展的质量$M_\star=(6.57\pm0.54)\times10^6\,M_\odot$在4 pc。在1 pc内，最佳拟合质量模型具有近似的幂律密度尖点$ρ\propto r^{-γ}$和$γ=1.3\pm0.3$。我们进行了广泛的调查，我们的建模假设可能会偏见这些估计：$M_\bullet$是最强大的参数和$γ$最少。在内部，最佳拟合模型具有广泛的各向同性轨道分布，除了偏向0.1和0.3秒差距之间的圆形轨道。
2019-01-21 astro-ph.GA
The impact of gravitational lensing in the reconstruction of stellar orbits around Sgr A*
在过去几年中，引力合作组对银河系中心Sgr A* 黑洞周围的恒星S2的惊人发现之后，我们详细研究了引力透镜对这个大质量黑洞周围恒星轨道重建的影响。我们评估的透镜天体测量效果的恒星S2，S38和S55，以及如何这些系统地影响导出的轨道参数。影响低于目前的不确定性，但不可忽略。随着对这些恒星进行更多的观测，将有可能让由透镜效应引起的天体测量偏移从统计噪声中显现出来，并最终被检测到。通过在较小的半长轴$a$和各种倾角$i$上重复分析，我们能够在更宽的参数范围内量化透镜效应。正如预期的那样，对于较小的半长轴和接近边缘的轨道，透镜效应增加了大约一个数量级。
2022-07-29 astro-ph.GA
The Stellar Population and Orbit of the Galactic Globular Cluster Palomar 3
本文介绍了银河系中最遥远的球状星团之一Palomar 3的深恒星测光，它是基于VLT在Johnson-Rumins宽带V和Ifilters中拍摄的帧，以及用上普罗旺斯天文台CARELEC摄谱仪获得的星团中心区域的中等分辨率恒星光谱和综合光谱的Lick光谱指数的测量。还计算了Palomar 3和9个金属丰度和年龄相近的银河系球状星团的轨道参数。估计了Palomar 3的轨道参数、年龄、金属丰度和距离。星际吸收与文献中的值一致，并补充了文献中的值。需要获得更准确的数据自行，年龄和星团恒星的化学成分，以阐明这个球状星团的起源强调。
2020-07-31 astro-ph.GA
Discovery of a New, Polar-Orbiting Debris Stream in the Milky Way Stellar Halo
我们发现，有一个低金属丰度潮汐流，沿l=143度。在南银河帽，距离太阳约34千秒差距，从SEGUE恒星速度发现。由于最集中的检测是在鲸鱼座星座，轨道路径接近极地，我们将其命名为鲸鱼座极流（CPS）。虽然它在空间上与b=-70度的Sgr矮拖尾潮汐尾重合，CPS星的金属丰度（[Fe/H] = -2.1）、蓝离散星与蓝水平支星的比值以及速度与Sgr不同。一些CPS恒星可能会污染以前的Sgr矮星潮汐碎片样本。不寻常的球状星团NGC 5824位于符合CPS的轨道上，具有正确的径向速度。
2009-06-17 astro-ph.GA
Stellar escapers from M67 can reach solar-like Galactic orbits
我们调查的可能性，太阳可能已经诞生在M67进行$N$体模拟的M67类集群在随时间变化的银河系环境中，并遵循银河系轨道的恒星逃离他们。我们发现，占据类似的轨道M67今天的模型集群可以分为三组。热的星团出生时具有很高的初始$z$速度，耗尽的星团出生在冷的轨道上，但在银河系盘中被GMC摧毁，分散的星团出生在冷的轨道上，并在4.6 Gyr的年龄与1000多颗恒星一起生存。我们发现，在所有三个集群组的所有集群模型的恒星逃逸是kinematicaly类似于太阳。热团簇具有最低的这种分数$f_{\odot} = 0.06$ %，而耗尽团簇具有最高的分数$f_{\odot} = 6.61$ %。我们计算出，在银河系圆盘中被摧毁的星系团有一个特定的逃生者频率，最终在类似太阳的轨道上，这是$\sim$ 2倍的逃生者从星系团幸存下来的旅程。
2019-05-23 astro-ph.GA
Stream Fanning and Bifurcations: Observable Signatures of Resonances in Stellar Stream Morphology
最近的观测揭示了银河系许多恒星流中意想不到的形态特征。这些特征的解释包括银河系引力势随时间变化的变形，由暗物质子结构引起的局部破坏，以及流的祖先的特殊配置。在本文中，我们研究这些形态也可以出现在某些静态的，非球形的引力势主机的一个子集的共振捕获轨道家庭。这些轨道族之间的过渡或分界线标志着势轨道结构的突然中断。我们发展了一种新的数值方法来测量共振和近共振轨道的天平动频率，并将其应用于研究这些轨道上恒星流的演化。我们揭示了两个不同的形态特征，出现在近共振轨道上的流：风扇，这是由于一个大的传播在附近的分界线的天平动频率和分叉，出现时，分界线分裂的恒星流的轨道分布在两个（或更多）不同的轨道家庭。我们证明，这些影响可能会出现在某些银河系流的某些选择的暗物质晕势，并讨论如何这可能被用来探测和约束银河系的引力势的全球形状。
2022-12-21 astro-ph.GA
A Galactic Ring of Minimum Stellar Density Near the Solar Orbit Radius
我们分析了一个长寿的银河系螺旋结构对恒星轨道的长期影响，平均半径接近共转共振。通过试验粒子模拟和不同的螺旋势模型，在观测参数的约束下，我们验证了在共转时背景盘恒星密度的30%~ 40%的极小值的形成。这种极小值是由恒星间的长期角动量转移和共转两侧的螺旋密度波共同形成的。我们证明了在正转内（外）恒星的角动量长期损失（增加）和平均轨道半径的减小（增加）可以抵消在正转圆上绕平动点L_4/5的恒星所表现出的相反的角动量交换趋势。这样的长期过程实际上允许稳定的螺旋波促进穿过共转的径向迁移。我们提出了银盘中最小恒星密度的一些观测证据，如它与观测到的银河系自转曲线在半径R ~ 9 kpc（R_0 = 7.5 kpc）处的最小值的直接关系，以及它与年龄大于1 Gyr的疏散星团样本的银河系半径分布的最小值的联系。太阳轨道半径接近共转共振意味着太阳轨道位于最小表面密度的环（恒星+气体）内。这也意味着对银河系盘估计总质量的较大值进行了修正，因此，盘分量对银河系内部旋转曲线的贡献更大。
2013-08-02 astro-ph.GA
Secular theory of the orbital evolution of the young stellar disc in the Galactic Centre
我们研究了一个由N颗相互作用的恒星组成的系统在围绕中心质量的初始圆形轨道上的轨道演化。我们包括一个遥远的轴对称源和一个扩展的球势的微扰影响。特别地，我们关注的情况下，长期的轨道偏心率的演变被抑制的球形扰动。通过标准摄动方法，我们推导出了单个轨道法向量演化的半解析公式。我们发现它有两种性质不同的模式。要么轨道相互作用强烈，在这种情况下，他们成为动态耦合，在轴对称扰动的潜力同步进动。或者，如果它们之间的相互作用较弱，轨道独立进动，周期性地交换它们的角动量，这导致倾角的振荡。我们认为，这些过程可能是基本的光盘的年轻恒星的演化轨道的超大质量黑洞在银河系的中心。
2011-05-23 astro-ph.GA
The Coupling of Galactic Dark Matter Halos with Stellar Bars
共振力矩将恒星棒与暗物质晕耦合在一起。在这里，我们使用高分辨率的数值模拟，以证明长期的角动量之间的恒星酒吧和不同方向的暗物质轨道转移。我们表明，酒吧驱动的反转的暗物质轨道方向可以发挥令人惊讶的大作用的酒吧模式的速度的演变。在主要的共旋晕中，暗物质轨道被困在恒星棒中，形成一个平行的暗物质棒。这个暗物质棒的垂直高度是恒星棒的两倍多。在逆行轨道主导的晕中，形成了一个垂直于恒星棒方向的暗物质尾流。这些暗物质过密度为寻找暗物质湮灭或衰变信号提供了一个新的空间。我们预测银河系中有一个与恒星棒对齐的暗物质棒，以及一个暗物质尾流，其近端应该从银河系中心延伸到银河系经度$l \approx 323^\circ$。
2021-05-10 astro-ph.GA
The Stellar Orbital Structure in Axisymmetric Galaxy Models with Supermassive Black Hole Binaries
在非球形星系中的特定的向心轨道族原则上可以通过三体散射驱动黑洞双星收缩其轨道，直到黑洞足够接近以强烈发射引力波。大多数这些研究依赖于静态SMBH嵌入星系势的轨道分析来支持这一观点;然而，当第二个SMBH进入中心时，这些轨道如何转变尚不清楚，因此我们对哪些轨道实际上与SMBH双星相互作用的理解并不是铁板一块。在这里，我们分析了两个扁平的星系模型，一个有一个单一的SMBH和一个二元，以确定哪些轨道实际上与SMBH二元相互作用，以及它们如何与单一SMBH嵌入模型中预测的集合进行比较。我们发现预测与二进制和那些实际上是分散的二进制，在能量和LZ分布，其中LZ是恒星粒子的角动量的Z分量的嗜中心轨道之间的密切对应关系。一个小问题：由于质量更大，双星SMBH的影响半径大约是单SMBH模型的4倍，这使得双星可以从更大的轨道库中吸取能量进行散射。在预测粒子和散射粒子中，近一半的粒子具有混沌轨道，40%的粒子具有fx：fy=1：1的轨道，10%的粒子具有其它的共振轨道。
2018-05-10 astro-ph.GA
Orbital Clustering Identifies the Origins of Galactic Stellar Streams
银河系中大多数恒星流的起源是未知的。改进自行提供的盖亚EDR3，我们表明，23个银河系恒星流的轨道高度聚集在轨道相空间。基于它们的能量和角动量，我们样本中的大多数流都可以与一个特定的（破裂的）矮星系宿主相关联，该宿主将它们带入银河系。对于八个流，我们还确定了可能的球状星团的祖先（其中四个协会是第一次在这里报告）。这些河流的祖先中，有些相距甚远，与潮汐碎屑的距离从几度到几十度不等。我们确定的恒星流出现空间上不同的，但其相似的轨道表明他们可能来自同一个祖先。如果确认为物理不连续性，它们将对来自原始体的质量损失提供强有力的约束。现有的恒星流几乎普遍的异位起源，使它们成为星系合并和星系晕内动力学摩擦的宝贵示踪剂。它们的相空间聚集可以用来构建银河系中暗物质的精确全球地图，而它们的内部结构可能会为原始宿主星系中暗物质的小尺度结构提供线索。
2020-12-16 astro-ph.GA
An Orbit Fit for the Grillmair Dionatos Cold Stellar Stream
我们使用SDSS和SEGUE恒星光谱学的速度和金属丰度信息来拟合Grillmair和Dionatos的窄$63^\circ$恒星流的轨道。星流中的恒星有一个逆行的轨道，偏心率为$e = 0.33$（近半乳糖区为14.4 kpc，远半乳糖区为28.7 kpc），倾角约为$i \sim 35^\circ$。在探测到的轨道区域，它与太阳的距离约为7至11千秒差距。假设银河系恒星和暗物质是一个标准的圆盘加上凸起和对数晕势，那么流星在近银河系附近以大约$276 \rm km s^{-1}$的大空间速度运动。单独使用这条流，我们无法确定暗物质晕是扁圆的还是扁长的。该物流的金属量为[Fe/H] $= -2.1\pm0.1$。观测到的个别流成员以上的主要序列关闭自行是一致的推导出的轨道。银河系中没有一个已知的球状星团的位置、径向速度和金属丰度与GD-1流的前身相一致。
2009-01-26 astro-ph.GA
Separatrix Divergence of Stellar Streams in Galactic Potentials
平坦的轴对称星系势被称为主机周围的轨道与频率可调的轨道小轨道家庭。属于这些轨道族的轨道的行为与具有不可重复频率的典型轨道的行为是根本不同的。我们研究了在扁平轴对称势场中轨道族边界（分界面）附近的恒星流的演化。我们表明，分界线将这些流分成两组恒星，属于两个不同的轨道家庭，因此，这些流扩散速度比流，在其他地方的潜力。我们利用哈密顿微扰理论来估计这种效应的时间尺度和可能性的流发展足够接近的分界线受到它的影响。我们分析了两个先前的报告流扇模拟与三轴电位，并得出结论，其中至少有一个是由分界线发散。这些结果为利用星流形态绘制星系势轨道族的方法奠定了基础。将这些预测与目前已知的银河系中的流分布进行比较，提出了一种新的方式来限制我们银河系的潜力和暗物质分布的形状。
2020-11-24 astro-ph.GA
The stellar orbit distribution in present-day galaxies inferred from the CALIFA survey
星系形成需要质量的分级组装，伴随着重子的凝聚和随之而来的自我调节的恒星形成。恒星形成了一个无碰撞系统，其轨道分布保留了可以限制星系形成历史的动态记忆。具有接近最大圆度$λ_z \simeq1$的有序旋转主导轨道和具有低圆度$λ_z \simeq0$的随机运动主导轨道分别称为运动学冷轨道和运动学热轨道。与“热”轨道上的恒星比例相比，“冷”轨道上的恒星比例直接说明了星系形成历史的平静或暴力。在这里，我们提出了这样的轨道分布，来自恒星运动学地图，通过基于轨道的建模一个定义明确的，大样本的300个附近的星系。该样本来自CALIFA巡天，包括主要的星系形态类型，恒星总质量范围从$10^{8.7}$到$10^{11.9}$太阳质量。我们的分析得出的轨道圆度分布作为星系质量的函数，$p(λ_z~|~M_\star)$，其体积平均总分布，$p(λ_z)$。我们发现，在大多数考虑的质量范围和形态类型，有更多的恒星在“温暖”的轨道上定义为$0.25\le λ_z \le 0.8$比任何“冷”或“热”的轨道。这个基于轨道的“哈勃图”为宇宙学背景下的星系形成模拟提供了一个基准。
2018-01-08 astro-ph.GA
The origin of galactic metal-rich stellar halo components with highly eccentric orbits
利用欧空局盖亚任务的天体测量，以前的工作表明，银河系恒星晕主要由高偏心轨道上的富含金属的恒星组成。为了阐明这一突出的晕组成部分的性质，我们分析了御夫座宇宙流体动力学放大模拟套件中的28个星系类似物。大约四分之三的御夫座星系包含具有高径向速度各向异性的重要组成部分，β> 0.6。然而，只有在三分之一的宿主中，高β星对吸积恒星晕的整体贡献显着，类似于在银河系中观察到的。对于这个特殊的子集，我们揭示了具有高金属丰度[Fe/H]~-1和高轨道各向异性β>0.8的主要恒星晕组分的起源，通过追溯它们的恒星到吸积时代。通常情况下，这些恒星似乎来自一个恒星质量在10^9-10^10 Msol量级的矮星系，该星系在6-10 Gyr前合并，导致晕质量急剧增加。因此，我们的研究建立了银河系晕中过量的径向各向异性恒星碎片与年轻银河系和大质量矮星系之间的古老正面碰撞之间的联系
2020-10-07 astro-ph.GA
Stellar Bars in Counter-Rotating Dark Matter Halos: The Role of Halo Orbit Reversals
盘星系可以与其宿主暗物质（DM）晕交换角动量和重子。这些晕具有内部自旋，“旋”，这是微不足道的旋转，但影响重子和DM组件之间的相互作用。虽然目前还没有星系中逆时针和逆时针旋转晕的统计数据，但这种晕的存在对星系演化很重要。在以往的工作中，我们分析了在旋晕中恒星棒的动力学和长期演化以及DM对棒扰动的响应，发现棒和DM晕轨道之间的共振相互作用对它进行了修正。在目前的工作中，我们遵循恒星酒吧逆行晕的演变。我们发现，这种演变与文献中讨论的刚性无反应晕的演变有很大不同。首先，我们确认，酒吧不稳定性延迟逐步沿逆行的“λ”序列。第二，在逆行晕酒吧的演变也不同于在逆时针晕，在酒吧继续大幅增长超过10 Gyr的模拟时间。DM的反应也大大弱于这种反应的晕圈。第三，通过对DM轨道结构的轨道谱分析，我们发现了一种我们称之为轨道反转的现象-当逆行DM轨道与恒星棒相互作用时，它们的流动和岁差发生逆转，变成逆行DM轨道。这一过程控制了棒附近的内晕区域，并允许这些轨道被棒捕获，从而提高了由内林德布拉德共振传递角动量的效率。我们在一些例子中明确地证明了这种逆转过程。
2019-09-05 astro-ph.GA
The Effect of Star--Disk Interactions on Highly Eccentric Stellar Orbits in Active Galactic Nuclei: A Disk Loss Cone and Implications for Stellar Tidal Disruption Events
银河系中心的黑洞似乎几乎到处都被密集的星团包围着。当这些黑洞经历一个活跃的吸积阶段时，吸积盘、星团和黑洞系统的多种成分同时存在。我们分析了阻力对高偏心恒星轨道的影响，恒星刺穿通过磁盘平面。圆盘交叉耗散轨道能量，将偏心恒星吸引到更圆的轨道上。对于高表面密度的圆盘，例如那些在爱丁顿质量吸积极限附近吸积的黑洞周围发现的圆盘，这种能量耗散的幅度可能大于恒星通过两体弛豫接收的平均散射。其中一个含义是存在一个磁盘的“损失锥”的高度偏心的恒星轨道，从磁盘相互作用的耗散超过通过两个身体松弛散射。近爱丁顿黑洞吸积率的盘损失锥大于潮汐破裂损失锥。当恒星轨道被圆化，恒星可能被它们与盘的高速撞击烧蚀时，盘损失锥内的恒星轨道从整个星团中消失。然而，我们发现，磁盘损失锥的存在下，有一个最小的影响恒星潮汐中断的整体速度。恒星仍然有效地从更遥远的恒星轨道被送入黑洞，这些恒星轨道接收到足够大的每轨道散射，从而跳过圆盘损失锥，最终被潮汐扰乱。
2020-01-15 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The UK Infrared Telescope M33 monitoring project. VI. Feedback from dusty stellar winds across the galactic disc
School of Astronomy, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所）；Lennard-Jones Laboratories, Keele University（基尔大学）；Department of Physics, Sharif University of Technology（谢里夫理工大学）；School of Physics, Birjand University（比尔詹德大学）
该研究通过UKIRT对M33进行近红外监测，结合斯皮策太空望远镜的中红外测光，用光谱能量分布建模等方法，测量AGB恒星和RSG的质量损失率，发现其与光度等有关，指出恒星向ISM返质速率低，需外部气体维持M33恒星形成。
2026-07-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Orbital evolution of LIGO/Virgo binaries in stellar clusters driven by cluster tides, stellar encounters and general relativity
针对LIGO/Virgo引力波双星起源，提出同时考虑星团潮汐、恒星交会与广义相对论的数值框架BESC，追踪双星内外轨道演化并展示不同物理过程的相对贡献。
2023-10-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Revisiting Stellar Orbits and the Sgr A$^*$ Quadrupole Moment
原则上，“无毛”定理可以在银河系的中心通过测量Sgr A $^*$的自旋和四极矩来检验，S星的轨道岁差是在它们的整个周期内测量的。与原来的方法相反，我们展示了为什么它是可能的，以测试无毛定理，只从一个单一的恒星的观测，通过测量进动角超过半轨道。有观测和理论上的原因，预计S-恒星旋转迅速，我们已经量化了恒星的自旋，通过自旋曲率耦合（马西森，Papapetrou，迪克森方程的领导级表现），对未来的四极测量的影响。我们发现，它们通常会受到几个百分点的误差，但对于某些轨道参数，误差可能会高得多。我们重新审视了更普遍的问题，天体物理噪声源，可能会阻碍未来的四极测量，并发现一个明智的选择可测量的进动角往往可以消除个别噪声源。我们推导出了观测量的最佳组合，以消除质量进动的大噪声源，由于恒星自旋的自旋-曲率耦合的新噪声，以及恒星势中瞬态四极矩产生的更复杂的噪声源。
2022-12-06 astro-ph.GA gr-qc
Statistical Challenges in Fitting Stellar Orbits around the Supermassive Black Hole at the Galactic Center
二十多年来银河系中心短周期恒星的天体测量和径向速度数据有可能提供对广义相对论的前所未有的检验，并深入了解超大质量黑洞的天体物理学。这一点的基础是理解拟合恒星轨道的基本统计问题。非预期的先验效应可能会掩盖广义相对论和潜在的扩展质量分布的实际物理效应。其核心是处理多星拟合所固有的大参数空间，并确保贝叶斯框架内所得置信区间的可接受覆盖特性。这篇文章将详细介绍加州大学洛杉矶分校银河中心小组在解决这些统计问题方面的一些分析和工作。
2017-01-10 astro-ph.GA astro-ph.IM
On the Orbital Effects of Stellar Collisions in Galactic Nuclei: Tidal Disruption Events and Ejected Stars
本研究使用半解析模型探讨了星系核中恒星碰撞的轨道效应，发现碰撞能将恒星驱入超大质量黑洞潮汐半径引发撕裂或使其脱离束缚成为抛射恒星，表明TDEs和抛射恒星是碰撞的合理结果。
2025-05-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Counterpart to the Radial Orbit Instability in Triaxial Stellar Systems
三轴质量模型的自洽解是高度非唯一的。一般来说，这些解中的一些可能是动态不稳定的，使得它们不适合作为稳态星系的描述。在这里，我们证明了第一次在三轴星系模型的不稳定性类似的径向轨道不稳定性的球形模型的存在。当主要是径向运动的盒子轨道的数量足够大时，不稳定性就会显现出来。N体模拟验证了演化既不是由于混沌轨道，也不是由于模型偏离自洽，而是由于集体模式。不稳定性将三轴模型转换成更长的，但仍然是三轴的，配置。当径向轨道的质量贡献减少时，得到稳定的三轴模型。我们的结果的形状的暗物质晕的影响进行了讨论。
2009-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Joint constraints on gravity and stellar orbital anisotropy in massive galaxies
Shanghai Normal University（上海师范大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Science（中国科学院国家天文台）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Science（中国科学院紫金山天文台）；South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University（云南大学西南天文研究所）；Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Science（中国科学院上海天文台）
研究通过开发分层贝叶斯框架，利用强引力透镜与恒星动力学相结合的方法，在总体层面区分引力和恒星轨道各向异性，应用于121个星系尺度透镜，获相关参数及证据，预测未来样本可实现多项精确测试与约束。
2026-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing the Black Hole No-hair Theorem with Galactic Center Stellar Orbits
理论研究提供了原理证明计算，表明银河系中心附近的恒星或脉冲星轨道的测量可以强烈地约束银河系中心黑洞，局部物质，甚至引力理论本身的属性。在这项工作中，我们开发了一个马尔可夫链蒙特卡罗和分析模型（费舍尔矩阵），以了解什么属性是良好的约束和为什么。我们的结论是，现有的天体测量不能约束银河系中心黑洞的自旋。根据未来实验的精度和节奏，我们预计可以用已知的恒星S2测量黑洞的自旋。我们的计算表明，我们可以测量无量纲的黑洞自旋的精度为$\sim$ 0.1与每周测量的轨道S2的40年使用重力望远镜的最佳分辨率在银河系中心。根据观测策略、恒星轨道参数和仪器分辨率，利用Fisher矩阵导出了黑洞自旋测量不确定度的解析表达式。由此，我们得出结论，高偏心率的轨道可以提供更好的限制自旋和具有较高的偏心率的轨道是更有利的，即使当轨道周期较长。我们还将其应用于S62，S4711和S4714，并显示它们是否可以比S2更快地限制黑洞旋转。此外，如果未来的测量包括发现一个新的，更紧密的恒星轨道，那么未来的数据可以想象能够通过直接测量黑洞四极矩来测试强场引力。我们的模拟表明，恒星轨道类似于S2，但距离银河系中心的五分之一和重力的分辨率限制，我们可以开始测试无毛定理与20年的每周轨道测量。
2021-06-21 astro-ph.GA gr-qc
Testing Properties of the Galactic Center Black Hole Using Stellar Orbits
银河系中心的超大质量黑洞的自旋和四极矩原则上可以通过对以毫秒差距（mpc）距离轨道运行的恒星进行天体测量来测量，从而允许检验广义相对论的“无毛”定理（Will 2008）。一个复杂的因素是来自其他恒星的摄动，这可能会引起与广义相对论效应相同数量级的轨道进动。这个区域中的恒星数量足够小，可以进行完整的N体模拟。我们提出了一套全面的这样的模拟，其中包括后牛顿处理的自旋轨道效应的结果。一些可能的模型的恒星和恒星残骸的分布被认为是。我们发现，恒星的扰动可能会掩盖信号，由于帧拖曳恒星超过~0.5 mpc的黑洞，而四极矩的测量可能需要观察的恒星内~0.2 mpc。在这个区域中有很大一部分恒星残骸，例如10个太阳质量的黑洞，这将使在所有半径上对GR的测试都有问题。我们讨论的可能性分离的恒星扰动的影响，由于GR。
2009-11-25 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The spin-orbit alignment of visual binaries
恒星自转轴与伴星或行星轨道平面之间的夹角对这类系统的形成和演化具有重要意义。Hale（1994）的一项研究发现，轨道间距为$a < 30$ au的双星优先排列，而轨道较宽的双星则经常不排列。我们的目标是测试的鲁棒性黑尔（1994年）的结果，通过重新分析样本的视觉双星测量旋转周期使用独立推导的恒星参数和贝叶斯形式主义。我们的分析是基于Hale（1994）的数据和Hertzsprung SONG望远镜新获得的光谱数据，以及Gaia DR 2和华盛顿双星表的天体测量数据。我们结合恒星半径和旋转周期的测量来获得恒星旋转速度$v$。旋转速度$v$与投影旋转速度$v\sin i$的测量相结合，导出恒星倾角$i$的后验概率分布。我们通过比较恒星倾角与天体测量轨道倾角来确定视线投影自旋轨道角。我们发现，现有的数据的精度是不够的，作出推论的自旋轨道对准的视觉双星。这些数据同样适用于所有轨道间隔的对准和失准。我们的结论是，以前报道的趋势，二进制分离$a < 30$ au优先对齐是虚假的。可见双星的自旋轨道排列分布是不受约束的。基于模拟观测，我们预测，这将是很难达到足够的精度在$v\sin i$，旋转周期，轨道倾角所需的强大的统计推断的自旋轨道对齐的视觉双星。
2020-08-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing Dark Matter Interactions with Stellar Motion near Sagittarius A*
本研究利用银河系中心S2恒星轨道数据，证明恒星内部暗物质相互作用产生新力并影响轨道，首次给出暗物质-核子散射的天体物理约束，开辟了探测暗物质的新途径。
2025-10-08 astro-ph.GA hep-ex hep-ph
