We use $N$-body/smoothed particle hydrodynamics simulations of encounters between an early-type galaxy (ETG) and a late-type galaxy (LTG) to study the effects of hot halo gas on the evolution for a case with the mass ratio of the ETG to LTG of 2:1 and the closest approach distance of $\sim$100 kpc. We find that the dynamics of the cold disk gas in the tidal bridge and the amount of the newly formed stars depend strongly on the existence of a gas halo. In the run of interacting galaxies not having a hot gas halo, the gas and stars accreted into the ETG do not include newly formed stars. However, in the run using the ETG with a gas halo and the LTG without a gas halo, a shock forms along the disk gas tidal bridge and induces star formation near the closest approach. The shock front is parallel to a channel along which the cold gas flows toward the center of the ETG. As a result, the ETG can accrete star-forming cold gas and newly born stars at and near its center. When both galaxies have hot gas halos, a shock is formed between the two gas halos somewhat before the closest approach. The shock hinders the growth of the cold gas bridge to the ETG and also ionizes it. Only some of the disk stars transfer through the stellar bridge. We conclude that the hot halo gas can give significant hydrodynamic effects during distant encounters.
Hot Jupiter formation in dense stellar clusters: A Monte Carlo model applied to 47 Tucanae
Institute of Astronomy, University of Cambridge(剑桥大学天文学研究所);Max-Planck Institute for Astronomy (MPIA)(马克斯·普朗克天文学研究所);Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange(蔚蓝海岸大学、蔚蓝海岸天文台、法国国家科学研究中心、拉格朗日实验室)
Inclination Excitation of Solar System Debris Disk due to Stellar Flybys
大多数恒星形成于星团中,在星团中与其他恒星相对近距离的相遇是很常见的,并且可以在行星系的轨道结构上留下印记。在本文中,我们调查的倾斜激励的碎片盘粒子由于这样的恒星遭遇。我们推导出一个解析表达式,描述倾斜激发的恒星飞越是遥远的层次限制。然后,我们得到相应的粒子倾角分布在非分级制度使用一个大的合奏N体模拟的数值结果。对于遇到预期的参数,我们发现,磁盘粒子的散装倾角仍然很低。然而,一个独特的高倾角人口产生的天体碰撞粒子的最终近心距离以上$50$ AU。最大程度$i_t$的倾角分布规模与遇到$\sin(i_s)$的大质量恒星飞掠低入射速度的倾角。观测到的海王星外天体的倾角分布对我们太阳系的动力学历史产生了限制。例如,这些结果意味着太阳诞生星团的数密度$n$和太阳停留时间$τ$的乘积的上限,其形式为$nτ\lesssim8\times10^4$ Myr pc $^{-3}$。随着今后对外太阳系的观测调查,可以得出更强的限制。
Encounters involving planetary systems in birth environments: the significant role of binaries
大多数恒星形成于一个集群环境中。单星和双星有时会在如此拥挤的环境中遇到行星系。遇到率的二进制可能会大于单星,即使是低至10- 20%.In这项工作中,我们调查之间的散射太阳-木星对和两个二进制和单星在年轻的集群。我们首先进行了一组模拟的遭遇,涉及广泛的双星和单星,发现更广泛的双星有更大的截面的行星弹射。其次,我们考虑这样的散射在一个现实的人口,绘制参数的双星和单星从观察到的人口。散射的结果是多种多样的,包括弹射,捕获/交换和碰撞。双星系统比单颗恒星更有效地导致行星的喷射和碰撞。因此,在一个集群中,只要二进制分数大于约10%,二进制将主导这两个结果的散射。对于恒星密度为50 pc $^{-3}$,寿命为1亿年,双星分数为0.5的疏散星团,我们估计大约有1%的彗星被抛出,0.1%与恒星相撞,0.1%改变所有权,10%的太阳-木星对在散射过程中获得恒星伴星。这些伴星通常相距1000个天文单位,在一半的情况下(占所有太阳-木星对的5%),它们可以通过Kozai-Lidov机制激发行星的轨道,然后被后来的遭遇剥离。我们的结果表明,太阳系可能曾经在其诞生星团中有过一个伴星。
A Fully General, Non-Perturbative Treatment of Impulsive Heating
天体物理学物体之间的脉冲相遇通常用远潮近似(DTA)来处理,在远潮近似中,碰撞参量$b$假定明显大于主体$r_{\mathrm{S}}$和扰动物$r_{\mathrm{P}}$的特征半径。微扰势展开为多极级数,并在四极项处截断。当扰动者比主体更扩展时,该标准方法可以扩展到$r_{\mathrm{S}} \ll b < r_{\mathrm{P}}$。然而,对于与$r_{\mathrm{S}}$阶或更小阶的$b$的遭遇,DTA通常过度预测脉冲$Δ\mathbf{v}$,并且因此过度预测对象的内能变化$ΔE_{\mathrm{int}}$。这是不幸的,因为这些近距离接触是最有趣的,可能导致潮汐捕获,质量剥离或潮汐破坏。DTA的另一个缺点是$ΔE_{\mathrm{int}}$与转动惯量成比例,转动惯量会发散,除非受试者被截断或具有比$r^{-5}$下降更快的密度分布。为了克服这些缺点,本文提出了一个完全通用的,非微扰处理的脉冲遭遇,这是有效的任何碰撞参量,而不是由分歧问题的阻碍,从而否定了必要性截断的主题。我们提出的解析表达式为$Δ\mathbf{v}$的各种扰动配置文件,适用于我们的形式主义的直线路径遇到和偏心轨道,并讨论了质量损失,由于潮汐冲击的引力相遇质量相等的星系之间。