Eccentric Binaries in Retrograde Disks
本文通过全域网格流体动力学模拟首次研究逆行环双星圆盘中的等质量偏心双星，揭示其更快轨道衰减、偏心率激发及独特双峰吸积特征。
2024-04-09 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
Rotation of molecular clouds in M~51
PAWS计划在CO（1- 0）中以40 pc的分辨率观测了大设计旋涡星系M~51。大量的分子云被确定，我们搜索的速度梯度在两个高信噪比的子样本，包含682和376云。速度梯度被发现是系统的螺旋取向，如以前发现的，而絮状的螺旋M~33。这有力地支持了速度梯度反映云旋转的观点，而不是更随机的动力学力量，如湍流。梯度不仅是倾斜的，而且它们的$\frac{\partial v}{\partial x}$和$\frac{\partial v}{\partial y}$系数在符号上遵循星系切变，尽管幅度较低。梯度的方向和云的方向之间没有联系。云的角动量的值似乎是银河系云的值的延伸，尽管云的质量有数量级的差异。大约30%的云显示出逆行的速度梯度。对于一个严格上升的转动曲线，如M~51，在轴对称势场中，引力收缩将产生严格的旋转子。在M~51中，螺旋臂中的逆行旋光体比例高于整个盘。沿着旋臂的前缘，大部分云是逆行旋转体。虽然这项工作应该继续在其他附近的星系，M~33和M~51的研究表明，云旋转，他们旋转的主要是旋转，虽然幅度不是这样的旋转能量是一个重要的支持机制，对引力。在这项工作中，我们表明逆行旋转与螺旋引力势的存在有关。
2019-11-20 astro-ph.GA
Close Encounters of Stars with Stellar-mass Black Hole Binaries
许多天体物理环境，从星团和球状星团到活动星系核的圆盘，都以恒星和它们留下的致密物体之间的频繁相互作用为特征。在这里，使用一套$3-D$流体动力学模拟，我们探索的结果之间的密切相互作用$1M_{\odot}$恒星和二元黑洞（BBHs）在引力波制度，导致潮汐破裂事件（TDE）或纯散射，专注于吸积率，反作用的BH二元轨道参数和增加的二元BH有效自旋。我们发现，TDEs可以作出显着的影响，这往往是不同于纯散射的双星轨道。经历逆行TDE的双星倾向于加宽（硬化）达$\simeq 20\%$。最初的圆形双星通过$\lesssim 10\%$通过逆时针或逆时针TDE变得更加偏心，而最初偏心双星的偏心率通过逆时针（逆时针）TDE通过$\lesssim 5\%$增加（减小）。总的来说，单一的TDE通常可以导致引力波驱动的合并时间尺度按阶数单位的变化。这两个黑洞的吸积率都是非常高的超爱丁顿，在轨道周期的时间尺度上显示出调制（优先用于逆行TDE），这可能是BBH驱动的TDE的特征。顺向TDEs导致有效自旋参数$χ$随$\lesssim 0.02$而变化，而逆向TDEs则为$χ\gtrsim -0.005$。
2022-08-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Torques on low-mass bodies in retrograde orbit in gaseous disks
我们评估的扭矩作用在引力摄动的逆行圆形轨道上的气体磁盘的中平面。我们假设，这颗卫星的质量是如此之低，它微弱地干扰磁盘（I型迁移）。微扰子可能是小质量比双星系统的伴星。我们比较分析预测的流体动力学模拟的结果。我们的二维（2D）模拟表明，扭矩作用在一个扰动软化半径$R_{\rm soft}$可以占由散射的方法，如果$R_{\rm soft}<0.3H$，其中$H$定义为之间的比率的声速和角速度在轨道半径的扰动。对于$R_{\rm soft}>0.3H$，扭矩可能会出现大而持久的振荡，但所得的时间平均扭矩随着$R_{\rm soft}/H$的增加而迅速降低，与先前的分析研究一致。然后，我们专注于小尺寸的扰动嵌入在完整的三维（3D）磁盘上的扭矩，并认为，在距离$\lesssim H$从扰动传播的密度波的扭矩贡献显着，因为它们的传输角动量。我们发现在3D模拟和分析估计的基础上弹道轨道的扭矩之间有很好的协议。我们比较了径向迁移的时间尺度与逆行扰动。对于一定范围的扰动的质量和磁盘的纵横比，径向迁移的时间尺度在逆行的情况下，可能会明显短于在反时针的情况下。我们还提供了2D模拟中所需的平滑长度，以考虑3D效果。
2018-05-22 astro-ph.GA
Inward Bound: The incredible journey of massive black holes as they pair and merge; I. The effect of mass ratio in flattened rotating galactic nuclei
了解超大质量黑洞（SMBH）如何配对和合并有助于为偏心，双重和二元AGN的预测提供信息，并为SMBH如何与星系宿主一起成长和共同进化提供关键见解。作为已知最响亮的引力波源，二进制SMBH合并也举行了激光干涉仪空间天线（LISA），欧空局/美国宇航局联合引力波天文台定于2034年发射的中心舞台。在这里，我们继续我们的工作，通过越来越现实的高分辨率直接$N$体模拟来表征SMBH二进制的形成和演化，专注于SMBH质量比，方向和偏心率在旋转和扁平恒星主机的影响。在动力学摩擦阶段，我们发现了一个长期的轨道衰减逆行SMBHs和快速配对的时间尺度相比，他们的同行在非旋转模型，效果变得更加明显，较小的质量比$M_{\rm sec}/M_{\rm prim} = q$。在这个配对阶段，逆行构型的离心率急剧增加，但随着双星的形成，轨道平面翻转，几乎完全倾斜，这抑制了离心率的快速增长。在近轴配置中，SMBH双星形成并保持在相对较低的偏心率。在我们以前的工作中，我们注意到，一个超星系的SMBH双星的质心本身进入一个围绕星系中心的轨道。由于即使最初的逆行双星翻转其轨道平面，我们预计很少有双星在旋转系统中停留在宿主星系的动态中心，虽然这种影响随着$q$的减少而变小。
2019-11-18 astro-ph.GA
Aligning Retrograde Nuclear Cluster Orbits with an Active Galactic Nucleus Accretion Disc
本文研究了极轨和逆行轨道天体与活动星系核盘的相互作用，发现逆行恒星比顺行恒星捕获更快且轨道半长轴急剧减小，同时揭示了恒星黑洞向顺行或逆行轨道衰减的临界角，为AGN盘内天体演化及引力波探测提供了新见解。
2023-05-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Multiple Paths to Merger of Unequal-Mass Black Hole Binaries in the Disks of Active Galactic Nuclei
本文系统研究AGN盘内不等质量黑洞双星早期轨道演化，揭示顺行与逆行双星在旋近速率、偏心率演化和质量比变化上的显著差异，为未来引力波观测提供理论依据。
2025-05-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Metal-poor stars with disc-like orbits. Traces of the Galactic Disc at very early epochs?
本文利用Gaia DR3数据研究太阳附近贫金属恒星的运动学性质，发现顺行盘状轨道占主导且其角动量分布偏向高值，提示银河系原始盘可能在极早期就已形成。
2023-12-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Galactic Bulge exploration V.: The secular spherical and X-shaped Milky Way bulge
本研究通过分析8456颗RR Lyrae星的轨道，揭示了银河系核球中恒星的旋转滞后、轨道分布特征及长期演化规律，为核球的空间与运动学特征提供了非经典核球起源的解释。
2025-06-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
The origin of metal-poor stars on prograde disk orbits in FIRE simulations of Milky Way-mass galaxies
在等级结构的形成中，银河系内和周围的贫金属恒星主要来自低质量星系的合并。因此，一个普遍的期望是，贫金属恒星应该有各向同性的，色散主导的轨道，不与MW盘强烈相关。然而，最近对MW恒星的观测表明，贫金属（[Fe/H] < -2）恒星优先位于相对于盘的轨道上。使用宇宙学放大模拟MW/M31质量星系的FIRE-2套件，我们调查的流行和起源的贫金属恒星。几乎所有的模拟（12个中的11个）都有贫金属的恒星在今天和它们历史上的大部分时间里都优先环绕轨道：因此，我们预测这是MW/M31质量星系的一个通用特征。典型的逆行与逆行比约为2：1，在Fe/H] <-1时，它与恒星金属丰度的关系很弱。我们的模拟预测的这些趋势符合MW观测。贫金属的恒星主要起源于7 - 12.5 Gyr前的单一LMC/SMC质量的富气体合并，它将现有的贫金属恒星和重要气体沉积在轨道向量上，引发了长寿恒星盘的形成和/或塑造了其方向，导致所有低金属量恒星的偏置。我们发现次主导的贡献，从原位恒星形成的宿主星系在此合并之前，在某些情况下，额外的大规模合并。我们发现，我们的MW/M31质量星系在z = 0的任何属性之间的明确的相关性和程度的这种偏置作为不同的合并方案的结果。
2021-05-07 astro-ph.GA
Icarus: a Flat and Fast Prograde Stellar Stream in the Milky Way disk
我们探索的本地体积的银河系通过化学和运动学测量的高质量的天体测量和光谱数据最近发布的盖亚，APOGEE和GALAH计划。我们化学选择$1137$恒星$2.5$ ~kpc的太阳和$\rm{[Fe/H]} \le -1.0$ ~dex，并找到证据的统计显着的子结构。在速度空间的聚类分析$163$对象分为8个运动学组，其起源进一步研究与高分辨率N体数值模拟的单一合并事件。这两个逆行组似乎与盖亚-香肠-土卫二有关，而稍微逆行的组可能与GSE或悟空有关。我们发现了一个新的44名成员的强大的星系流的证据，我们命名为伊卡洛斯;据我们所知，伊卡洛斯是最接近银河系磁盘的快速旋转流（$\langle Z_{\rm max} \rangle \lesssim 0.5$ ~kpc，$\langle V+V_{\rm{LSR}}\rangle \simeq 231~\rm{km~s^{-1}}$）。其独特的化学（$\langle \rm{[Fe/H]}\rangle \simeq -1.45$，$\langle \rm{[Mg/Fe]}\rangle \simeq -0.02$）和动力学（平均偏心率$\simeq 0.11$）特性与一个恒星质量为$\sim 10^9 M_\sun$的矮星系祖先在初始的低倾角轨道$\sim 10^\circ$上的碎片吸积相一致。其余的彗星群要么是伊卡洛斯（或尼克斯）的同一祖先…
2020-12-20 astro-ph.GA
Runaway Eccentricity Growth: A Pathway for Binary Black Hole Mergers in AGN Disks
本研究首次开展AGN盘中顺行与逆行偏心双黑洞的高分辨率三维模拟，发现逆行双黑洞偏心率会失控增长可加速并合，顺行双黑洞收缩时保持中等偏心率，且盘驱动进动可抑制相关共振与循环。
2023-12-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
New Signatures of the Milky Way Formation in the Local Halo and Inner Halo Streamers in the Era of Gaia
我们通过使用斯隆数字巡天的分光光度数据和从指南星表II数据库中提取的多历元位置获得的高质量自行来探索银河系附近。为了确认和研究银河系形成的遗迹，我们首先对距离太阳$3$ kpc的$\rm{[Fe/H] < -1.5}$亚矮星进行分类、选择和研究，作为本地晕系统的示踪物。然后，通过相空间分析，我们发现了五个离散的运动学超密度之间的最快的恒星$67$的统计证据，并比较它们之间的相互作用的高分辨率N-体模拟的银河系和轨道矮星系的合并历史的四个代表性的情况下。观测到的超密度可以解释为化石亚结构，由从其祖先撕裂的流光组成，这些祖先似乎是不同倾角的顺向和逆行轨道上的卫星。特别是，在探测到的五个高密度中，有两个似乎与Helmi等人（1999）的流有关，产生了21个额外的主序星成员，我们的分析证实了这一点。这三个新发现的运动学群可能与Dinescu（2002）和Kepley等人（2007）检测到的逆行流有关，无论其起源如何，其前身都将位于逆行轨道上，倾角在$10^{\circ} ÷60^{\circ}$范围内。最后，我们使用我们的模拟来研究观测误差的影响，并将当前的图像与盖亚任务预期的高度改进的数据的前景进行比较。
2015-08-15 astro-ph.GA
Evolution of the spin of late-type galaxies caused by galaxy-galaxy interactions
我们使用N体/流体动力学模拟来研究通过相互作用的银河系类星系的自旋演化。我们进行了一个控制实验的合作计划的星系星系遇到和相互作用的星系盘自旋的演化研究。具体来说，我们考虑的情况下，晚型目标星系遇到一个同样大质量的同伴星系，这有一个晚型或早型的形态，最近的方法距离约为50千秒差距，在逆行或逆行的意义。通过研究每种情况下目标星系盘物质的圆速度随时间的变化，我们发现目标星系倾向于通过逆碰撞而几乎不通过逆行碰撞而失去自旋，无论伴星系类型如何。自旋的减小主要是由于潮汐扰动使盘物质的轨道偏转。虽然有一些圆盘物质通过流体动力学和引力相互作用或通过从伴星系转移物质来获得圆速度，但事实证明，在我们设定的条件下，这些物质的数量通常不足以增加整个星系的自旋。结果表明，靶星系盘的自旋角动量在碰撞后减小了15 - 20%。我们的结论是星系-星系相互作用的累积效应将在决定晚型星系当前阶段的总角动量中起重要作用。
2021-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Starfall: A heavy rain of stars in 'turning on' AGN
随着活动星系核（AGN）的“开启”，一些恒星最终嵌入在逆行轨道上的超大质量黑洞（SMBH）周围的吸积盘中。这类恒星在短时间内会经历强烈的逆风、空气动力阻力、烧蚀和轨道演化。活动星系核的第一个$\sim 0.1$ ~Myr的轨道角动量的损失导致大量的恒星雨（“星落”）进入内盘和SMBH。一个大的活动星系核损失锥（$θ_{\rm AGN,lc}$）可能是由内盘的双星散射引起的，并产生潮汐破裂事件（TDE）。恒星坠落的特征包括光学/紫外线耀斑，其亮度随着时间的推移而上升，特别是在内盘。如果SMBH的质量是$M_{\rm SMBH} \ge 10^{8}M_{\odot}$，耀斑会突然截断，恒星会被吞没。如果是$M_{\rm SMBH}<10^{8}M_{\odot}$，且下落轨道位于$θ_{\rm AGN,lc}$内，则耀斑之后是一个相对于活动星系核内盘可以正行或逆行的TDE。逆行AGN TDE是过亮和短暂的，因为面内喷出物与内部盘碰撞，随后是较低的AGN状态。活动星系核TDEs的顺行增加了内盘气体的角动量，因此开始看起来像常规的TDEs，但随后是活动星系核的高态。对活动星系核“开启”、SMBH质量、以及盘的性质和嵌入的人口等耀斑特征进行测试。
2021-10-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
That's so Retro: The Gaia-Sausage-Enceladus Merger Trajectory as the Origin of the Chemical Abundance Bimodality in the Milky Way Disk
本文通过含径向气体流动的化学演化模型，揭示 Gaia-Sausage-Enceladus 逆行并合轨迹导致气体下沉，进而引发 [α/Fe] 双峰分布，解释了银河系盘的化学丰度观测特征。
2025-10-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The evolution of a supermassive retrograde binary embedded in an accretion disk
本文讨论了一个嵌入在吸积盘中的质量比q不等的大质量双星的主要研究结果，该双星的轨道旋转与吸积盘的轨道旋转相反。当质量比足够大时，在盘中打开间隙，但是间隙形成的机制与压差情况非常不同。向内的迁移发生在t_ev ~ M_p/（dot M）的时间尺度上，其中M_p是质量较小的组分（微扰子）的质量，dot M是吸积率。当q<< 1时，吸积主要发生在质量较大的组分上，微扰子的吸积速率小于或约为q^（1/3）M。然而，当考虑超大质量双黑洞和引力波发射很重要时，这个速率会增加。我们估计了一个典型的持续时间的吸积到扰动和引力波可以检测到。
2016-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spin Evolution of Stellar-mass Black Holes Embedded in AGN disks: Orbital Eccentricity Produces Retrograde Circumstellar Flows
活动星系核吸积盘中恒星质量黑洞（sBH）的自旋演化是活动星系核通道中双星黑洞（BBH）合并事件产生引力波的重要过程。由于嵌入的sBH被环绕恒星的盘（CSD）包围，CSD气体流的旋转决定了它吸积的角动量的方向。在这封信中，我们使用全球2D流体动力学模拟表明，而磁盘嵌入sBH的圆形轨道上的背景吸积盘的初始逆行开普勒剪切转换成一个cardedecSD流，在经典的图片同伴磁盘相互作用理论，适度的轨道偏心率可能会破坏稳态潮汐扰动，并保持逆行CSD流周围的sBH。CSD取向的这种切换发生在与局部声速几乎成比例的过渡偏心率处。这种分叉的CSD流和其后的自旋方向的SBH导致形成的人口几乎反对齐的SBH，并应纳入未来的人口模型的SBH和BBH的演变。
2022-03-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
The Rise of the Milky Way Disk through EMP Stars
本研究通过约6000颗贫金属恒星的光谱与动力学分析，发现15颗极贫金属星，揭示盘星轨道比例随金属丰度变化及银河系盘旋转加速，并指出机器学习方法在Gaia XP光谱金属丰度测定中的系统误差。
2025-02-25 astro-ph.GA
An ancient system hidden in the Galactic plane?
研究通过高信噪比光谱分析20颗金属贫乏星，发现其化学特征与矮星系相似，表明可能由早期吸积形成，提出Loki为潜在前身系统。
2026-03-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Close encounters of a rotating star with planets in parabolic orbits of varying inclination and the formation of Hot Jupiters
（略）我们扩展了行星与恒星在抛物线轨道上的近距离相遇理论，使之包括了潮汐对中心旋转恒星的影响。被认为是任意倾斜的恒星旋转轴的轨道。我们得到的结果都从分析处理和数值计算，是在令人满意的协议。这些结果适用于潮汐循环问题的初始阶段。我们发现，在恒星和行星引起的潮汐可以导致轨道半长轴的轨道具有近星点的距离小于5-6恒星半径（对应于周期$\sim 4-5$天后，循环已经完成）与恒星的潮汐更强的逆行轨道相比，逆行轨道的显着减少。我们用简单的Skumanich定律来描述恒星在5Gyr时的自转，其自转周期为一个月。潮汐相互作用的强度以循环时间尺度为特征，$t_{ev}$定义为潮汐导致行星半长轴演化的时间尺度，在潮汐循环过程完成后，它被认为是轨道周期$P_{obs}$的函数。我们发现，对应于逆行和逆行轨道的初始circularisation时间尺度的比例是一个木星质量和$P_{obs}\sim $四天的行星的顺序为1.5-2。它随着行星的质量而增长，对于一个质量为5木星的行星来说，它的数量级是5，而行星的$P_{orb}$是相同的。因此，恒星自转的影响可能会在形成行星系的过程中产生偏差，这些行星系的行星在围绕其主恒星的近轨道上，这是行星与行星散射的结果，有利于逆行轨道的系统。这些结果也可应用于年轻星团中恒星的潮汐俘获问题。
2011-06-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
