The Eccentric Kozai-Lidov Effect and Its Applications
层次三体近似对从行星和恒星尺度到超大质量黑洞的各种系统都有有用的应用。在这个近似中，每个轨道的能量分别守恒，因此两个半长轴是常数。在比轨道周期大得多的时间尺度上，轨道交换角动量，这导致偏心率和取向（即，倾斜）振荡。轨道的偏心率可以达到极端值，导致近径向运动，这可以进一步演变为短轨道周期和合并双星。此外，轨道的相互倾斜可能会从纯顺时针到纯逆时针发生巨大变化，从而导致失准和大范围的倾斜。这种动力学行为被称为“偏心Kozai-Lidov”机制。这样一个系统的行为是令人兴奋的，丰富的和混乱的性质。此外，这些动力学可以从三体参数空间的很大一部分访问，可以应用于各种天体物理设置，并用于获得许多谜题的见解。
2016-01-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamical Tides in Highly Eccentric Binaries: Chaos, Dissipation and Quasi-Steady State
高偏心率双星系统出现在许多天体物理学背景下，从稠密星团的潮汐捕获，大质量黑洞破坏恒星的前兆，到巨行星的高偏心率迁移。在高偏心双星系统中，当近心通过时，一个天体的潮汐位能激发另一个天体的振荡模，导致振荡模与双星轨道之间的能量交换。这些模式在多个通道表现出三种行为之一：低振幅振荡，大振幅振荡对应于轨道频率和模式频率之间的共振，和混沌增长。我们研究这些现象与迭代映射，充分探索模式的演变如何依赖于近心距离和其他参数。此外，我们表明，模式能量的耗散结果在准稳态，逐渐轨道衰减打断共振，即使在系统中的模式振幅最初会增长随机。一个新捕获的恒星周围的黑洞可以经历显着的轨道衰减和加热，由于模振幅和耗散的混沌增长。一颗被推入高偏心率轨道的巨大行星可能会经历类似的效应，成为热或温暖的木星。
2018-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Secular Dynamics in Hierarchical Three-Body Systems
等级三重组态演化的长期近似已被证明在许多天体物理学背景下非常有用，从行星到三星系统。在这个近似中，轨道可能会改变形状和方向，时间尺度比轨道时间尺度长，但半长轴是恒定的。例如，对于高度倾斜的三重系统，Kozai-Lidov机制可以产生偏心率和倾角的大幅度振荡。在这里，我们重新审视等级三重系统的长期动力学。我们用哈密顿微扰理论导出了八极阶的久期演化方程。我们的推导纠正了以前对这个问题的一些处理中的错误，这些处理隐含地假设了内轨道角动量的z分量守恒（即，平行于系统的总角动量）。已经四极阶，我们的研究结果显示了新的行为，包括可能性的系统振荡，从逆行轨道。在八极阶，对于偏心的外轨道，内轨道可以达到极高的偏心率，并在其方向上经历混沌翻转。我们讨论了各种天体物理系统的应用，从恒星三元组合并紧凑的双星和行星系。我们的结果与以前的研究四极阶只在限制，其中两个内部机构之一是一个无质量的测试粒子和外部轨道是圆形的，我们的结果同意与以前的研究在八极阶的偏心率的演变，但不为倾角的演变。
2013-02-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet formation in binaries: dynamics of planetesimals perturbed by the eccentric protoplanetary disk and the secondary
在偏心的、近距离的双星系统（距离约为20天文单位）中发现行星，如αCen或γCep，是对行星形成理论的重要检验。来自伴星的引力扰动预计会激发出高的微行星离心率，导致在与类似大小的天体碰撞时，大小可达数百公里的天体的破坏，而不是增长。最近有人提出，嵌入微行星的巨大轴对称气体盘的重力驱动其轨道的快速岁差，从而抑制了偏心率激发。然而，双星中的圆盘本身被认为是偏心的，导致额外的星子激发。本文发展了椭圆形原行星盘（忽略气体阻力）和伴星引力扰动下微行星偏心率演化的长期理论。首次导出了偏心圆盘扰动函数的表达式，该表达式可用于其他天体物理问题。我们获得明确的分析解决方案，小行星偏心率的演变，并描绘了四个不同的制度的动力学激发。我们证明了在具有大质量（>10^{-2}M_Sun）盘的系统中，微行星的偏心率通常仅由偏心盘的引力决定，并且与盘的偏心率相当。结果，后者对固体的碰撞速度施加了下限，使它们的生长成为问题。如果气体盘快速进动，或者气体盘自身的重力有效地降低了盘的偏心率，则可以消除这种碎裂障碍。
2014-10-29 astro-ph.EP
The unexpected narrowness of eccentric debris rings: a sign of eccentricity during the protoplanetary disc phase
这篇论文表明，在北落师门和HD 202628恒星周围看到的偏心碎片环比标准偏心行星扰动情景（有时称为“近心辉光”）中预期的要窄。标准的假设是在半长轴$a$上有一个最初的圆形和狭窄的星子带，在气体盘被来自偏心行星的长期扰动分散后，其偏心率增加到$e_f$，导致宽度为$2ae_f$的带。在这个假设的一个小修改中，如果微行星最初是偏心的，可能会出现较窄的带，这可能是由于在富含气体的原行星盘阶段早期的行星扰动。然而，原始偏心率也可能是由增加圆盘偏心率的不稳定性引起的，而不需要任何行星。这些场景是否会在原行星盘中产生可检测到的偏心环尚不清楚，但他们仍然预测在原行星盘中的气体分散之前，应该存在狭窄的偏心星子环。PDS 70被认为是一个拥有不对称原行星盘的系统，它可能是偏心碎片环系统的前身。
2020-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Forced Eccentricity in Circumbinary Discs
分析了低质量共面环双星盘对开普勒偏心轨道中心双星长期潮汐强迫的偏心响应。圆盘获得一个强迫偏心，其大小取决于双星和圆盘的性质。最大的偏心率发生时，有一个全球拱点共振的光盘。二进制的驱动频率是它的拱点频率，它等于零。当圆盘的特性允许存在零拱点频率自由偏心模式时，会发生全局共振。共振发生在不同的自由偏心模式，不同的径向节点的数量。对于不处于共振的盘，偏心率分布具有与处于共振的盘中的偏心率分布稍微类似的形式，所述盘具有最接近匹配的盘纵横比。对于更高的光盘纵横比，强迫偏心分布在2D光盘是类似的基本自由模式。在3D光盘中的强制偏心率分布类似于高阶自由模式，而不是基本模式，除非光盘非常冷。对于接近共振的参数，在相位锁定的盘和二进制偏心率之间发生大的相移。强迫偏心率在环双星盘及其中心双星的演化中可能起着重要的作用。
2022-09-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Eccentric debris disc morphologies II: Surface brightness variations from overlapping orbits in narrow eccentric discs
本文研究自由偏心率对窄偏心碎片盘毫米波观测的影响，发现轨道重叠导致的远心点/近心点增亮同时依赖于盘的分数宽度和观测分辨率，挑战了其仅依赖波长的传统观点。
2023-07-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Eccentricity Growth Rates of Tidally Distorted Discs
我们认为光盘的轨道中心的对象和潮汐扰动的圆形轨道伴侣。这种盘有时由于某些共振的影响而受到偏心不稳定性。偏心不稳定性可能存在于被卫星扰动的行星环、被行星扰动的原恒星盘和双星系统中的盘中。虽然偏心不稳定性的基本机制已经很好地理解，但是气体盘对这种不稳定性的详细响应还不清楚。我们应用Goodchild和Ogilvie开发的线性偏心率演化方程。我们探讨如何偏心率分布在这样一个光盘，以及如何分布反过来影响不稳定的增长率为一系列的光盘属性。我们确定了一个光盘模式，称为超级驼峰模式，这是可能在工作中的超级驼峰双星的情况下。该模式的结果从基本自由旋进模式的激励。我们确定的基本自由模进动率，是适用于一个足够冷的光盘的解析表达式。取决于盘声速和盘边缘位置，其他偏心模式可以比超级驼峰模式增长得更快并占主导地位。
2010-04-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Eccentricity pumping of a planet on an inclined orbit by a disc
在本文中，我们表明，偏心率的行星在一个倾斜的轨道上相对于一个磁盘可以泵到高值的引力位的磁盘，即使当行星的轨道穿过磁盘平面。这个过程是Kozai效应的延伸。如果行星的轨道正好在圆盘的内腔内，这个过程在形式上与经典的Kozai效应相同。如果行星的轨道穿过圆盘，但圆盘的大部分质量都在轨道之外，当轨道和圆盘之间的初始角度大于某个临界值时，行星的偏心率会增加，这个临界值可能比经典的39度小得多。偏心率和倾斜角都随时间周期性地变化。当偏心率的振荡周期小于圆盘的寿命时，行星可能随着圆盘的消散而留在偏心轨道上。
2010-01-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing initial distributions of orbital eccentricity and disc misalignment via polar discs
研究提出通过测量极向盘占比及平均轨道偏心率，约束多原恒星系统诞生时的初始偏心率与相互倾角分布。
2024-01-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of eccentric gas discs from sublimating or partially disrupted asteroids orbiting white dwarfs
在白矮星周围的21个已知的气体碎片盘中，其中很大一部分显示出可以用气体偏心分布来很好地描述的观测特征。在没有嵌入物体或附加力的情况下，这些圆盘不应该长时间保持偏心，而是应该由于粘性扩散而成圆形。我们从这些恒星观察到的金属污染和红外线过量与潮汐破坏的亚恒星体的存在是一致的。我们证明，使用平滑粒子流体动力学，升华或部分破坏行星的偏心轨道上围绕一个白矮星将形成并保持一个气体盘的偏心率在0.1以内，低于，轨道上的身体。我们还证明了在白矮星SDSS J1228+1040周围观察到的偏心气体盘可以用同样的假设来解释。
2021-05-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Eccentric Kozai-Lidov mechanism for Outer Test Particle
等级三体系统的长期近似已被证明是非常有用的，在解决许多天体物理系统，从行星，恒星到黑洞。在这样的系统中，两个物体在一个紧密的轨道上，而第三个物体在一个更宽的轨道上。在这里，我们研究了系统的动力学采取三级质量为零，并解决了层次三体系统的八极近似水平。我们发现了丰富的动力学，外轨道经历由于引力摄动从内部的二进制。节点的进动的标称结果主要限于最低阶近似，然而，当引入八极级近似时，系统变得混乱，正如预期的那样，并且三级振荡低于和高于90度，类似于非测试粒子翻转行为（例如，Naoz 2016）。我们提供了系统的哈密顿量，并调查从四极到八极近似水平的系统的动力学。通过对截面表面的研究，我们还分析了混沌和准周期轨道的演化。此外，包括广义相对论，我们展示的情况下，一个遥远的内部偏心行星的影响下，单个碎片盘粒子的长期演变。我们表明，这种动力学可以自然地导致逆行对象和一个膨胀的磁盘经过长时间尺度的演变（几个陀螺仪）的初始对齐配置。
2017-04-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Eccentric planet-disc interactions: orbital migration and eccentricity evolution
本文通过半解析全局线性方法研究二维圆盘中偏心行星的力矩与轨道演化，发现当偏心率超音速时力矩符号反转，并提供了可用于种群合成研究的力矩数据。
2024-07-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discs are born eccentric
本研究通过非理想MHD坍缩模拟预测早期原行星盘天生具有约0.1的偏心率，揭示了现有偏心率阻尼模型存在的矛盾，并暗示星周盘中存在未知的圆化机制。
2024-08-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Potential softening and eccentricity dynamics in razor-thin, nearly-Keplerian discs
在许多天体物理问题中，涉及到围绕中心质量旋转的圆盘（气态或微粒），圆盘的引力势起着重要的动力学作用。它对外部物体运动的影响，以及对圆盘本身的动力学的影响，通常可以使用长期近似来研究。这通常是使用软化重力，以避免奇异性产生的轨道平均潜在的计算-干扰功能-使用经典的拉普拉斯-拉格朗日理论的剃刀薄盘。我们探讨了在文献中提出的几个软化形式主义在再现正确的偏心动力学的磁盘潜力的性能。我们确定软化模型，在零软化的极限，给出的结果收敛到预期的行为，准确，近似或不收敛。我们还发展了一个计算长期扰动函数的一般框架，给出了一个相当一般形式的相互作用势的任意软化处方。我们的研究结果表明，长期光盘动态的数值处理，代表光盘作为一个集合的$N$引力相互作用环，是相当苛刻的：对于一个给定的值（无量纲）软化参数，$ς\ll 1$，偏心动力学的准确表示需要$N \sim Cς^{-χ}\gg 1$，与$C\sim O(10)$，$1.5\lesssim χ\lesssim 2$。在光盘与尖锐的边缘软化参数$ς$（$\lesssim 10^{-3}$）的一个非常小的值是必需的，以正确地再现偏心动态附近的磁盘边界，这一发现是有关的建模行星环。
2019-08-25 astro-ph.EP astro-ph.GA
A Simplified Model for the Secular Dynamics of Eccentric Discs and Applications to Planet-Disc Interactions
我们发展了一个简化的模型，用于研究巨行星在原行星盘中的长期演化。该模型考虑了行星的偏心率演化和长期行星盘相互作用和内部盘压力，自重和粘度的影响下的偏心盘的动力学。采用行星盘与对准的顶点相干进动的假设，行星盘系统的偏心率演化方程简化为一组线性化的常微分方程，从而可以快速计算行星盘偏心率在长时间尺度上的演化.将我们的模型应用于“巨行星+外部盘”系统，我们能够再现和解释在以前发表的流体动力学模拟中发现的长期行为。我们重新研究了偏心激励（由于长期共振）的可能性嵌入在分散盘的多个行星，并发现，考虑到偏心盘的动态可以显着影响行星的偏心率的演变。
2019-08-29 astro-ph.EP
Secular evolution of eccentricity in protoplanetary discs with gap-opening planets
我们探讨的偏心率的吸积盘扰动嵌入的行星，其质量足以打开一个大的差距在光盘的演变。讨论了偏心圆盘轨道平均运动的各种表示方法。我们描述的线性不稳定性，导致偏心率的增长，通过流体动力学模拟。我们数值恢复已知的结果，偏心率增长的磁盘是可能的行星-恒星质量比超过0.003。对于大于这个阈值的质量比，来自模拟的进动率和增长率，以及偏心模式的形状，比较以及偏心盘的线性理论的预测。我们研究的偏心率增长最终饱和到一个非线性政权的机制。
2017-02-15 astro-ph.EP
Density waves in protoplanetary discs excited by eccentric planets: linear theory
在原行星盘中观察到的螺旋密度波经常被用来推断嵌入行星的存在。这个推论既依赖于模拟，也依赖于为圆形轨道上的行星开发的行星-盘相互作用的线性理论，以预测密度尾流的形态。在这项工作中，我们开发并实现了一个线性框架，用于计算由偏心行星驱动的气体盘中密度波的结构。我们的方法考虑到了问题的基本方位角和时间周期性，使我们能够处理任何周期性扰动的潜力（即不仅是偏心行星）。我们测试我们的框架，通过计算一个偏心的，低质量的行星嵌入在一个全球等温盘激发的密度波的形态，并比较我们的结果，最近直接数值模拟（和启发式小波分析）朱和张相同的问题。我们发现非常好的协议与数值模拟，捕捉所有复杂的偏心功能，包括螺旋分叉，波交叉和行星波determination，提高精度和细节相比，小波方法。这说明了我们的线性框架在再现复杂的随时间变化的密度唤醒形态的力量，提出它作为一个有价值的工具，为未来的偏心行星盘相互作用的研究。
2022-09-27 astro-ph.EP 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
Orbital evolution of eccentric planets in radiative discs
太阳系外行星的平均偏心率约为0.29，其偏心率分布与太阳系有明显的不同。在考虑的其他情况中，有人提出，偏心率可能会通过行星盘的相互作用而增加。最近，人们已经注意到，盘的结晶状态可以显着影响生长的原行星的迁移特性。然而，在辐射盘中的行星偏心率的演化还没有被考虑。在本文中，我们研究了偏心轨道上的行星嵌入在一个三维粘性盘的演化和分析盘的行星的轨道演化的影响。我们使用三维流体动力学代码NIRVANA，包括全张量粘度和隐式辐射输运的通量限制扩散近似。该代码使用FARGO算法来加速模拟。首先，我们测量固定轨道圆盘施加在行星上的扭矩和功率，然后让行星从初始偏心率开始，并在圆盘中演化。对于局部等温，我们证实了以前的结果，并发现偏心阻尼和向内迁移的行星核心。在辐射盘的情况下，只要行星的离心率高于一定的阈值，行星就会经历向内的迁移。在离心率衰减后，质量低于33个地球质量的核开始向外迁移，而质量较高的核总是向内迁移。对于研究的所有行星质量（最多200个地球质量），我们都发现了偏心阻尼。在粘性圆盘中，嵌入行星的轨道偏心率在演化过程中与质量无关。因此，行星盘的相互作用似乎不是解释所观察到的系外行星高偏心率的可行机制。
2010-08-16 astro-ph.EP
Polar alignment of a protoplanetary disc around an eccentric binary II: Effect of binary and disc parameters
在最近的一篇论文中，马丁和卢博表明，围绕偏心双星的环双星盘可以经历阻尼节点振荡，导致盘相对于双星轨道的极（垂直）对齐。盘的角动量矢量与双星的偏心率矢量一致。我们探讨了这种机制的鲁棒性低质量光盘（0.001的二进制质量）和系统参数的依赖性，通过流体动力学光盘模拟。我们描述了如何演变取决于光盘的粘度，温度，大小，二进制的质量比，轨道偏心率和倾角。我们比较结果与线性理论的预测。我们表明，极性对齐的低质量光盘可能会发生在很宽的范围内的二元光盘参数。我们讨论了我们的结果的应用，形成的行星系围绕偏心双星。
2018-06-21 astro-ph.EP
Isolating the extreme debris disc signature -- explorations of eccentric extreme debris discs formed by giant impacts
在这项工作中，我们使用N体模拟和辐射转移包模拟行星胚胎之间的巨大碰撞产生的偏心碎片盘的演变。这包括这些光盘的形态和红外发射如何随胚胎偏心率和碰撞真异常而变化。我们发现偏心盘继承了两个碰撞胚胎质心轨道的偏心特性。然而，相对于这个轨道的碰撞方向在确定盘材料与质心轨道的相似程度方面起着关键作用。此外，我们发现，增加偏心率的作用，以抑制形成某些短期变化的光盘发射取决于碰撞位置。这些短期变化与一种称为极端碎片盘的观测现象有关。短期变化被认为是巨大撞击的潜在特征。
2023-01-09 astro-ph.EP
Growth of eccentric modes in disc-planet interactions
我们制定了一套线性方程组，描述的行为，小偏心率的原行星系统组成的气体盘和行星。偏心率通过压力和自引力在圆盘中传播，并通过长期相互作用与行星交换。偏心的激励和阻尼可以通过Lindblad共振和共转共振以及粘度发生。我们计算正常模式的耦合盘行星系统的情况下，短周期的巨行星轨道内的内腔，可能雕刻的恒星磁层。三维效果允许模式被捕获在光盘的内部。这种模式可以很容易地在光盘的寿命增长。由行星主导的偏心模式也可以增长，尽管速度较慢。我们计算这些模式的结构和增长率和它们对光盘的假设属性的依赖。
2016-03-02 astro-ph.EP
A limit on eccentricity growth from global 3-D simulations of disc-planet interactions
我们提出了高分辨率的3-D模拟的行星盘的相互作用，使用平滑粒子流体动力学，调查的可能性驱动偏心增长的这种机制。对于给定圆盘粘度（α= 0.01）的模型，我们发现对于小行星质量（几个木星质量）和正则表面密度，在我们的模拟过程中没有明显的偏心率增长。这与大行星质量（超过20木星质量）和极高表面密度的极限情况形成对比，我们发现偏心率增长与先前发表的结果一致。我们确定的原因，这是一个阈值表面密度为一个给定的行星质量低于偏心率增长不能激发这种方法。此外，径向轮廓的光盘表面密度被发现有一个更强的影响偏心增长比以前承认的，这意味着必须小心时，从不同的光盘模型的对比结果。我们讨论了这一结果的含义，真正的行星嵌入在气体盘，并建议盘行星的相互作用并没有显着的贡献观察到的系外行星的偏心率。
2012-10-22 astro-ph.EP
1D accretion discs around eccentric planets: observable near-infrared variability
我提出的结果，一维模型的行星盘周围的行星偏心轨道。我使用一个经典的粘性加热模型来计算在JWST上的NIRCam仪器所针对的波长处的发射通量，并将该信号的可变性与已发布的NIRCam灵敏度规格进行比较。这种变化理论上是可检测的JWST为一个足够粘性的磁盘（$α\sim 10^{-2}$）周围的一个足够偏心的行星（$e \sim 0.1-0.2$），如果环行星盘吸积材料从其母盘在一个率$\dot{M} \gtrsim 10^{-7}\, \mathrm{M}_{\odot}\,\mathrm{yr}^{-1}$。我将讨论所使用的模型的局限性，以及探测行星轨道偏心率增长的磁盘相互作用的有效性的结果的影响。
2014-12-29 astro-ph.EP
Dependence of a planet's chaotic zone on particle eccentricity: the shape of debris disc inner edges
一颗行星的轨道被一个混沌区所包围，附近粒子的轨道是混沌和不稳定的。Wisdom（1980）指出，混沌是由平均运动共振的重叠驱动的，这种共振发生在距离行星轨道（da/a）_chaos = 1.3 μ ^2/7的范围内。但是，平均运动共振的宽度随着粒子的偏心率的增大而增大，在较高的偏心率下，平均运动共振的宽度将增大混沌区的宽度。在这里，我们调查的混沌区的宽度，使用迭代相遇映射和N体积分。我们发现，经典的处方工程以及低偏心率轨道上的粒子。然而，在临界偏心率以上，取决于行星的质量，混沌区的宽度随偏心率增加。对Wisdom的分析论证的扩展表明，在临界偏心率以上，混沌区的宽度由（da/a）_chaos = 1.8 e^1/5 mu^1/5给出，这与相遇图的结果非常一致。临界偏心率由e_cr = 0.21 μ ^3/7给出。当一颗行星在由偏心星子组成的碎片盘的内边缘上雕刻时，这个扩展的混乱区会导致一个更大的清除区域。因此，从经典混沌区估计的行星质量可能是错误的。我们将这一结果应用于HR 8799系统，表明从圆盘的截断推断出的HR 8799 b的质量可能会根据圆盘粒子的偏心率而变化高达50%。当行星盘边缘在90天文单位时，如果行星盘粒子的偏心率较低（<0.02），则行星b的质量需要达到8-10个木星质量，但如果行星盘粒子的偏心率较高，则行星b的质量只需达到4-8个木星质量。我们的研究结果也对行星向…
2011-10-06 astro-ph.EP
Eccentricity and Inclination of Massive Planets Inside Low-density Cavities: Results of 3D Simulations
本研究通过3D模拟发现，原行星盘低密度空腔内的大质量行星在轨道对齐时因共振作用偏心率升至0.7-0.9，在倾斜时受Kozai-Lidov机制影响，最终偏心率取决于行星质量与盘特性。
2024-06-27 astro-ph.EP
Eccentric debris belts reveal the dynamical history of the companion exoplanet
近年来，在太阳系外观测到了一些偏心碎片带。对于它们的形状，最常见的解释是附近有一颗偏心的行星伴星。来自这样一个伴星的引力扰动会导致带内微行星的周期性偏心率变化，并具有一定范围的岁差频率。总体预期形状是具有有限最小宽度的偏心带。然而，已经发现几个观察到的偏心碎片盘的宽度比理论预期的要窄。在本文中，我们研究了两种机制，可以产生这种小的宽度：（i）原行星盘可以与行星和/或星子相互作用，缓慢地驱动前者的偏心率和阻尼后者的偏心率;（ii）伴星可以通过行星-行星散射随机获得偏心率。我们表明，在适当的条件下，这两种情况下提供了一个合理的方法来减少一个扰动行星外部的偏心带的最小宽度。然而，原行星盘的影响在大的分离（a > 10 au）由于缺乏气体和有限的盘寿命而减弱。这些发现表明，人们可以利用碎片盘的形状和宽度来揭示太阳系外系统的演变，限制原行星盘的特性和行星-行星散射的普遍性。对碎片藏匿系统的进一步观测可以证实，薄碎片带是一种常见现象，还是罕见的初始条件或演变过程的结果。
2022-09-26 astro-ph.EP
Detection of a transit by the planetary companion of HD 80606
我们报告了一个过境出口的检测~ 3.9-质量的行星HD 80606 b，一个物体在一个高偏心率（e ~ 0.93）围绕其母星的近似太阳型。HD 80606的变星信号的天体物理学真实性通过两个独立的望远镜系统的观测得到了证实，并与现场的几颗参考星进行了核对。相对于附近的比较星HD 80607的差分测光提供了精确的光变曲线。用全偏心轨道模型模拟的光变曲线表明，行星/恒星半径比为0.1057 +/- 0.0018，对应于太阳半径母星的行星半径为1.029 R_J;精确的轨道倾角为89.285 +/- 0.023度，总的过境时间为12.1 +/- 0.4小时。这颗行星因此加入HD 17156 b的行列，成为一类高偏心率的凌日行星，其中HD 80606 b的周期最长，轨道偏心率也最高。斯皮策空间天文台最近报告发现了HD 80606 b的二次日食，这使得可以结合主凌的中期时间进行分析，其中系统的轨道参数可以受到严格的限制。我们得到了T_tr = HJD（2454876.344 +/- 0.011）+（111.4277 +/- 0.0032）E的凌日星历。
2009-03-10 astro-ph.EP
Probing the eccentricity in protostellar discs -- Modeling kinematics and morphologies
本研究构建了解析模型预测偏心原恒星盘的运动学与形态特征，经环双星盘数值模拟验证并结合ALMA观测模拟，发现偏心盘的典型垂直运动特征可被ALMA探测，为原恒星盘偏心率观测提供理论依据。
2024-04-03 astro-ph.EP
A Simple Time-Dependent Method for Calculating Spirals: Applications to Eccentric Planets in Protoplanetary discs
原行星盘中的螺旋已经被用来定位盘中潜在的行星。由于只有螺旋形从圆形轨道摄动是已知的，大多数以前的作品假设行星是在一个圆形轨道。我们发展了一个简单的半解析方法来计算由偏心行星发射的螺旋线的形状。我们假设行星在其轨道上发射小波，这些传播小波的波前形成螺旋。从这个简单的方法得到的螺旋形状与数值模拟非常吻合。由偏心行星激发的螺旋线可以脱离行星，分叉，甚至交叉，都是用这种简单的方法复制的。螺旋的分叉点对应于当行星的径向速度达到圆盘的声速时发出的小波。多个螺旋可以由偏心行星激发（当$e\gtrsim0.2$时多于5个螺旋）。螺旋角和图案速度在不同螺旋之间是不同的，并且可以在一个螺旋上显著变化。由大质量偏心行星发射的螺旋尾迹变陡为螺旋激波，螺旋激波的交叉导致螺旋扭曲或断裂。在质量相同的情况下，一个更偏心的行星会发射更弱的螺旋，并在很长一段时间内产生更浅的间隙。观测到的一些螺旋的异常大/小的螺距角，不规则的多个螺旋，以及不同螺旋之间的不同模式速度可能表明在原行星盘中存在偏心扰动。
2021-12-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
