The lower mass limit for circumbinary disc fragmentation
Jeremiah Horrocks Institute for Mathematics, Physics and Astronomy, University of Lancashire（兰开夏大学杰里米·霍罗克斯数学、物理和天文学研究所）
本研究通过模拟探讨双星盘碎片化的下限质量，发现其比单星盘低45%，表明双星系统中形成气态巨行星可能更易通过引力不稳定性实现。
2026-01-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spots, flares, accretion, and obscuration in the pre-main sequence binary DQ Tau
DQ Tau是一颗年轻的低质量光谱联星，由两颗质量几乎相等的恒星组成，周期为15.8 d，周围环绕着一个环联星盘。在这里，我们分析了由开普勒K2，斯皮策太空望远镜和地面设施获得的DQ Tau的光变曲线。我们观察到的变化现象，包括旋转调制的恒星斑点，短暂的增亮事件，由于恒星耀斑，长期增亮事件周围的近星点，由于增加吸积，和短期下降，由于短暂的星周昏暗。转动调制呈现为周期为3.017 d的正弦变化。在我们的模型中，这是由比恒星有效温度低400 K的扩展恒星斑点引起的。在我们长达80天的监测中，我们探测到40个恒星耀斑，能量高达1.2 $\times$ 10 $^{35}$尔格，持续时间为几个小时。耀斑的轮廓与较老的晚型恒星非常相似，它们的发生与自转周期或轨道周期都不相关。我们观察到在每个近星点周围的吸积速率升高到5 $\times$ 10 $^{-8} M_{\odot}$ yr $^{-1}$。我们的斯皮策数据表明，吸积光度的增加使环双星盘的内部温度暂时升高了约100 K。我们发现一个内盘半径为0.13金，显着小于预期的动力学模型的circumbinary磁盘。有趣的是，盘的内缘与双星的轨道共转。DQ Tau在其光变曲线上也显示出< 0.1等的短暂下降，让人想起在许多低质量年轻恒星中观察到的着名的“北斗七星现象”。
2018-06-05 astro-ph.SR
Modelling Circumbinary Gas Flows in Close T Tauri Binaries
年轻的密近双星在周围的环双星吸积盘中打开了中心的空隙，但是恒星的组成部分仍然可以从穿过空隙的气体中获得质量。人们还不太清楚这一过程是如何运作的，以及恒星成分如何受到这种流入的影响。我们的主要目标是研究如何气体吸积发生和发展密切的金牛座T双星系统。特别是，我们模型的吸积流周围的两个密切的金牛座T双星，V4046 Sgr和DQ头，都表现出周期性变化的发射线，虽然它们的轨道特性是非常不同的。为了推导出环双星物质的密度和速度图，我们采用了二维流体动力学模拟与局部等温状态方程。在与系统同旋转的坐标系中，经过几个轨道后，流型变为准稳定。气体通过同向旋转的拉格朗日点流过环双星间隙，并在两个组成部分周围形成局部的星周盘。螺旋密度模式在环双星盘中发展，有效地传输角动量。质量优先流向主星，它的拱星盘比次级星周围的盘质量更大。我们还比较了所得到的密度分布观察到的线轮廓的变化。线轮廓的变化跟踪的气体流在中央腔显示出明显的相似性与相应的观察到的线轮廓的变化V4046 Sgr，但只有当当地的拱星盘排放被排除在外。在靠近恒星的地方，正常的磁层吸积可能占主导地位，而在更远的地方，这里概述的动态吸积过程占主导地位。恒星吸积率的周期性变化可以解释在像DQ Tau这样的偏心系统中观察到的线发射的爆发。
2011-01-17 astro-ph.SR
Kepler-1661 b: A Neptune-sized Kepler Transiting Circumbinary Planet around a Grazing Eclipsing Binary
本文报道了开普勒测光中发现的一颗海王星大小（R_p = 3.87 +/-0.06R_Earth）的凌日环联星Kepler-1661 b。这颗行星的公转周期约为175天，其轨道进动周期仅为35年。岁差导致轨道平面的排列发生变化，从地球上看，这颗行星只有约7%的时间处于凌日状态。与其他几颗开普勒环联星行星一样，开普勒-1661 b的轨道接近稳定半径，并且靠近宜居带的（热）边缘。这颗行星的轨道是一个单线掠食双星系统，包含一对0.84 M_Sun和0.26 M_Sun的恒星，在一个轻微偏心（e=0.11），28.2天的轨道上。该系统相当年轻，估计年龄约为1-3 Gyrs，并表现出显著的星点调制。掠食配置意味着系统对双星倾角的变化非常敏感，这表现为日食深度的变化。恒星黑子污染了日食测光，但不是以通常的方式引起虚假的日食时间变化。相反，星点改变了光曲线的标准化，从而改变了日食深度。这可能导致虚假的日食深度变化，然后错误地归因于双星轨道岁差。
2020-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Linear Analysis of the Evolution of Nearly Polar Low Mass Circumbinary Discs
Martin & Lubow（2017）通过模拟表明，一个偏心双星周围的初始倾斜圆盘可以演变为极对齐，其中圆盘垂直于双星轨道平面。我们应用线性理论以解析和数值方式表明，接近极对齐的低质量环联星盘演变为极对齐并确定对齐时间尺度。显着的光盘演化对极性状态周围适度偏心的二进制可以发生典型的原恒星盘参数在不到一个典型的光盘寿命的二进制与轨道周期的顺序为100年或less.Resonant扭矩是有效得多，在截断的内部部分的circumbinary极盘比内部部分的共面盘。对于极盘，它们因二进制离心率为1而消失。结果与模拟一致，表明盘可以演化到极性状态。然后，环联星行星可能会在这样的圆盘中形成，并居住在极地轨道上。
2017-10-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
The nature of a primary jet within a circumbinary disc outflow in a young stellar system
大多数恒星形成于双星系统中，两颗恒星都可能通过从环双星盘吸积物质到它们的个人盘上而成长。我们猜想，在许多情况下，一个宽的分子风将包围一个准直的原子喷流从靠近轨道运行的年轻恒星。在这里探索所谓的Circumbinary Scenario，以找到共同的可识别属性。动力学设置研究与三维模拟化学和冷却。我们提取了100 AU量级的性质，并与风和喷流源在轨道上的共轨情景进行了比较。我们发现，快速的轨道运动产生一个广泛的电离鞘周围的射流核心与一个大的开口角在基地。这与周围分子外流的存在无关。然而，当分子流出限制周围介质的运动时，原子射流被压缩到~ 55 AU以上，而周围介质反过来又限制了射流。这些物理特性被传递到光学H-α成像，提供了一种区分模型的方法。通过下一代仪器，可以在这些尺度上探索高激发鞘层和再结晶区。然而，一般来说，电离物质的数量和位置，无论是在结还是鞘中，都将取决于几个参数，包括轨道周期，轴对准和脉冲幅度。
2020-03-03 astro-ph.SR
The role of turbulence during the formation of circumbinary discs
大多数恒星形成于双星系统中，它们的星盘的演化仍然知之甚少。为了阐明这个问题，我们进行了三维理想MHD模拟与AMR程序FLASH双星形成的分离$10-20\,\mathrm{AU}$。对于原恒星形成后的$5000\,\mathrm{yr}$，我们进行了一次无初始湍流（NT）的模拟，以及两次湍流马赫数分别为$\mathcal{M} = σ_v/c_s = 0.1$和$0.2$（T1和T2）的模拟。在模拟的最后，NT和T1中的环双星盘（如果有的话）的半径为$\lesssim20\,\mathrm{AU}$，质量为$\lesssim0.02\,\mathrm{M}_\odot$，而T2中的环双星盘的半径为$\sim70-80\,\mathrm{AU}$，质量为$\sim0.12\,\mathrm{M}_\odot$。这些环双星盘是由环星盘破裂而形成的，并使双星轨道变硬。我们模拟的二进制文件会产生大量的单个流出。我们发现，NT驱动最大规模的外流，也消除了大量的线动量和角动量。在质量、动量和角动量方面，T2产生的外流效率最低（占NT中相应数量的$\sim$ 61%、$\sim$ 71%、$\sim$ 68%）。我们的结论是，虽然湍流有助于建立circumbinary光盘组织磁场有效的流出发射，太多的湍流也可能会破坏有序的磁场结构所需的磁离心发射的喷气机和流出。我们还看到了双星演化过程中的偶发性…
2019-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rocking shadows in broken circumbinary discs
我们使用三维模拟与耦合流体力学和蒙特卡罗辐射转移表明，阴影投射的内盘在破碎的circumbinary光盘移动在一个有限的范围内的位置角的外盘。随着时间的推移，阴影似乎在方位角上来回摇摆，因为内部光盘旋进。这种效应的发生是因为内盘绕着一个矢量进动，而这个矢量不是外盘的角动量矢量。我们将我们的研究结果与最近观察到的光盘阴影。
2020-02-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
A circumbinary protoplanetary disc in a polar configuration
几乎所有的年轻恒星最初都被气体和尘埃的“原行星”盘所包围，在单恒星的情况下，这些盘中至少有30%会形成行星。原行星盘形成的过程可能会导致初始的不对准，在单星系统中，盘的轨道平面不同于恒星赤道，或者在有两颗恒星的系统中，盘的轨道平面不同于双星轨道平面。动力学的一个怪癖意味着，最初未对准的“环双星”盘-那些围绕两颗恒星的盘-预计将演变成两种可能的稳定构型之一，一种是盘和双星轨道平面共面，另一种是它们垂直的（“极”构型）。先前的工作已经发现了共面的环双星盘，但直到现在还没有发现极轴的例子。在这里，我们报告的第一个发现的原行星环双星盘在极地配置，支持的预测，这样的光盘应该存在。这个圆盘显示出一些类似于单个恒星周围的圆盘的特征，这些特征归因于尘埃的生长。因此，行星形成的第一阶段似乎能够在极环双星盘中进行。
2019-01-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the frequencies of circumbinary discs in protostellar systems
本研究通过星团形成的辐射流体动力学模拟分析环双星盘，揭示其发生率与双星间距的双峰分布规律，以及系统阶数对盘尺寸的影响，且模拟与观测的盘轨倾角分布无统计差异。
2023-06-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Accretion onto a binary from a polar circumbinary disc
我们提出了流体动力学模拟来模拟从极环联星盘到质量比接近1的高偏心率（$e=0.78$）联星系统（$q=0.83$）的吸积流，作为联星HD 98800 BaBb的模型。我们比较了极环双星盘吸积流与以前研究的共面情况。在共面的情况下，环双星盘变得偏心，吸积从一个双星成员到另一个双星成员交替占主导地位。对于极盘的情况下，涉及一个高度偏心的二进制，我们发现，circumbinary光盘保留其最初的低偏心率和主星吸积率始终是大约相同的次级恒星吸积率。最近的观测的二进制HD 98800 BaBb，它有一个极环双星盘，已被用来确定的$\rm Hα$流量的值，从较亮的组件。从这个值，我们推断吸积率比典型的金牛T星低得多。外伴星HD 98800 A的偏心轨道使HD 98800 B的吸积率在每次近天体通过后增加$\sim 20$ %。我们的流体动力学模拟无法解释如此低的吸积率，除非盘的粘度参数是非常小的，$α< 10^{-5}$。对这个系统的进一步观测将有助于检查这种低吸积率。
2022-05-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The importance of live binary evolution in numerical simulations of binaries embedded in circumbinary discs
本文通过高分辨率流体模拟证明，在环双星盘双星模拟中固定轨道会高估引力力矩并抑制吸积率周期调制，而活体轨道演化对准确预测大质量黑洞双星候选体的可观测周期性至关重要。
2023-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
IRAS 19135+3937: An SRd variable as interacting binary surrounded by a circumbinary disc
半正则（SR）变星不是一个同质类，它们的变异性通常被解释为脉动和/或二元性。这项研究的重点是IRAS 19135+3937，一个SRd变量与红外过量指示的尘埃盘。高分辨率光谱的时间序列，UBV测光以及开普勒卫星获得的非常精确的光变曲线，使我们能够以前所未有的细节研究该物体。我们发现它是一个周期为127天的双星。一次炉具有低表面重力和贫含耐火元素的气氛。这些性质的组合明确地将IRAS 19135+3937归类为后渐近巨星分支恒星，并带有尘埃盘。我们表明，在这个对象中的光的变化不能是由于脉动，但可能是由在轨道运动期间的circumbinary盘的主要的遮蔽造成的。此外，我们认为，双峰Fe发射线提供的证据，存在一个气体的circumbinary开普勒光盘内的尘埃盘。一组次要的吸收线已被检测到附近的光最小值，这是我们的属性的反射光谱的主要盘壁，这是由于不同的多普勒频移隔离。这证实了最近的发现，即这种类型的光盘在光学中的反射是非常有效的。该系统还显示了一个可变的Halpha剖面，表明在伴星周围有一个准直的外流。因此，IRAS 19135+3937包含了所有关于进化盘系统的主要新兴趋势，这将最终有助于将这些物体置于进化背景中。
2015-05-16 astro-ph.SR
Tidal Truncation of Inclined Circumstellar and Circumbinary Discs in Young Stellar Binaries
最近的观测表明，在年轻的恒星双星中，星周盘和星周双星盘往往与双星轨道平面不重合。我们分析了潮汐截断这种错位光盘由于扭矩施加到光盘的Lindblad共振从潮汐强迫的二进制。我们考虑具有任意双星盘倾角的偏心双星。我们确定的潮汐强迫强度的二元参数的依赖关系，并表明它们是复杂的偏心率和倾角的非单调函数。采用由共振力矩和粘性力矩平衡确定的截断准则，计算了环星盘的外半径和环双星盘的内半径。未对准的拱星盘比对准的盘具有系统性的更大的外半径，并且如果倾斜超过$45^\circ - 90^\circ$，则可能填充它们的罗氏瓣，这取决于二元质量比和盘的粘度参数。未对齐的环双星盘通常比对齐的盘具有更小的内半径，但是细节敏感地取决于双星和盘的参数。
2015-08-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hydrodynamical turbulence in eccentric circumbinary discs and its impact on the in situ formation of circumbinary planets
偏心气体圆盘不稳定的参数不稳定性，涉及惯性重力波和偏心模式之间的共振相互作用的磁盘。我们提出了3D全球流体动力学模拟的无粘circumbinary光盘，形成一个内腔，并成为偏心通过与中央二进制的相互作用。参数不稳定性增长并产生湍流，该湍流以距离$\lesssim 7 \;a_{bin} $的应力参数$α\sim 5 \times 10^{-3}$传输角动量，其中$a_{bin}$是二元半长轴。垂直湍流扩散以对应于$α_{diff}\sim 1-2\times 10^{-3}$的速率发生。我们研究的影响，湍流扩散的垂直沉降的卵石，卵石吸积嵌入行星的速度。在稳定状态下，具有斯托克斯数${\it St} \lesssim 0.1$的尘埃粒子形成有限厚度的层$H_d \gtrsim 0.1 H$，其中$H$是气体标度高度。与层流圆盘中的速率相比，卵石吸积效率则降低一个因子$r_{acc}/H_d$，其中$r_{acc}$是吸积半径。对于吸积核心质量与$m_p \lesssim 0.1\; M_\oplus$，卵石吸积颗粒与${\it St} \gtrsim 0.5$也减少，因为速度踢诱导的湍流。这些效应结合在一起，使得谷神星质量的物体成长为卵石隔离质量所需的时间，当显著的气体吸积可能发生时，比典型的圆盘寿命更长。因此，开普勒任务所发现的靠近中央双星系统的环双星行星的起源，很难用一个结合了流…
2020-05-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Polar alignment of a circumbinary disc around a brown dwarf binary
受2M1510 AB观测启发，研究褐矮星双星周围环双星盘的极向排列演化，通过解析计算和流体动力学模拟确定了实现极向排列的临界倾角与盘参数，证实其可形成极向行星并解释了该构型此前未被识别的原因。
2025-06-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the origin of the lump in circumbinary discs
吸积双黑洞（BBH）是多信使源，发射大量的电磁波（EM）和引力波。他们最有前途的EM签名之一是由一个强大的，独特的和扩展的方位角高密度结构在环双星盘（CBD）的内边缘轨道，被称为“块”引起的光变曲线调制。在本文中，我们使用二维广义相对论（GR）流体动力学模拟的CBD在一个近似BBH时空的这种结构的起源。首先，我们使用对称质量比的情况下，研究从自然的m = 2模式到m = 1的过渡。相对于m = 2的不对称性呈指数增长，指向不稳定性的起源。我们确实发现，CBD的边缘是倾向于（磁）流体动力学不稳定性，由于光盘边缘密度的尖锐性：Rossby波不稳定性（RWI）。的RWI标准是自然fullfilled在CBD的边缘，我们报告存在的旋涡，这是典型的结构的RWI。在非对称质量比的情况下（从0.1到0.5），RWI也在工作。然而，CBD边缘的锐利度随着质量比的降低而降低，团块也是如此。通过提出这种肿块形成的方案，我们的工作进一步支持其存在于天体物理学CBD和BBH EM签名的潜在来源。最后，由于RWI不是由GR效应引起的，它也是非致密天体（如双星）周围CBD中块起源的一个强大候选者。
2023-01-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-wavelength VLTI study of the puffed-up inner rim of a circumbinary disc
在后渐近巨支（post-AGB）双星系统周围存在稳定、致密的气体和尘埃环双星盘已经得到很好的证实。我们专注于这样一个系统：IRAS 08544-4431。我们提出了一个干涉多波长分析的拱星环境的IRAS 08544-4431。其目的是约束不同的贡献，总通量在H，K，L和N带在径向方向。来自VLTI/PIONIER、VLTI/GRAVITY和VLTI/MATISSE的数据范围从近红外（后AGB恒星占主导地位）到中红外（圆盘占主导地位）。我们拟合了两个几何模型的可见度数据，以重现环双星盘：一个环的高斯宽度和一个平面的温度梯度的光盘模型。从光盘的流量贡献，主要的明星（建模为一个点源），和一个过分辨的组件恢复随着径向尺寸的排放，光盘的温度作为半径的函数，和光谱的依赖性的不同组件。所有能见度数据的趋势都很好地再现了几何模型。近红外数据最适合高斯环模型，而中红外数据有利于温度梯度模型。这意味着一个垂直的结构是目前在光盘的内缘，我们归因于一个圆形的膨胀的内缘。N-to-K的大小比是2.8，指的是一个连续的扁平源，类似于年轻的恒星物体。通过组合不同波长的光学干涉仪，我们可以解析星周盘的复杂结构，并研究波长相关的不透明度轮廓。详细的径向、垂直和方位角结构分析等待3D中的辐射转移处理以捕获所有非径向复杂性。
2021-06-11 astro-ph.SR
Modulation of Circumstellar Extinction in a Young Binary System with a Low-Mass Companion in a Noncoplanar Orbit
考虑了具有低质量次级分量（q = M2/M1 <= 0.1）的年轻恒星吸积环双星盘物质的周期活动模型。假设轨道是圆形的，并且圆盘和轨道平面是非共面的。用SPH方法计算了这类系统的流体力学模型，得到了星周消光曲线和相光曲线的变化。计算表明，根据模型参数和系统相对于观察者的取向，可以观察到不同形状和振幅的光变曲线。所考虑的模型的一个重要属性也是依赖的质量吸积率的组件上的轨道周期的阶段。计算结果可用于分析UX Ori星和年轻星的周期活动和长期食。
2011-10-13 astro-ph.SR
The Low Mass Ratio Overcontact Binary GV Leonis and Its Circumbinary Companion
针对小质量比相接双星GV Leonis，结合2017-2024年测光与分光观测建模，揭示其W子型相接特性及光变不对称性成因，发现轨道周期含正弦与抛物分量，分别对应拱星三星光时效应及质量转移与磁制动作用，三星或驱动其演化至当前状态。
2025-04-13 astro-ph.SR
On the location of the ice line in circumbinary discs
用一个简化的、说明性的模型确定了环双星盘中冰线的位置。讨论了盘能量平衡中的主要热源，即湍流加热、双星辐射和潮汐加热。我们的目标是澄清潮汐加热在冰线位置中的作用。当考虑双星的粘性加热和辐射时，在我们的参数测量所代表的大多数双星中，冰线位于盘的内半径之内。但是潮汐加热显著地将冰线的位置延伸到更大的半径，因此一小部分环联星的人口可能在圆盘的内半径内部有冰线。
2014-12-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
A circumbinary disc model for the variability of the eclipsing binary CoRoT 223992193
我们计算了一个被环双星盘遮蔽的双星系统接收到的通量。使用二维流体动力学模拟的光盘建模，并通过假设它是等温的，推导出的垂直结构。双星的引力扭矩在圆盘的内部产生了一个空腔。如果观察系统的视线具有很高的倾角$I$，它与光盘相交，产生一定的吸收。由于系统不是轴对称的，因此产生的光变曲线显示可变性。我们计算的吸收和产生的光变曲线的不同值的尘埃盘的纵横比$H/r$和质量的灰尘在腔$M_{\rm dust}$。这个模型被应用到高倾角（$I=85^{\circ}$）食双星CoRoT 223992193，它显示出5-10%的剩余光度变化后，日食和斑点模型被扣除。我们发现，$I \sim 85^{\circ}$的这种变化可以得到$H/r=10^{-3}$和$M_{\rm dust} \ge 10^{-12}$ M $_{\odot}$。对于较高的$H/r$，$M_{\rm dust}$必须接近该较低值，并且$I$略小于$85^{\circ}$。我们的研究结果表明，只有当位于空腔内的尘埃产生吸收时，才能在恒星在所有相位至少90%可见的系统中获得这种可变性。如果吸收主要是由位于接近或超过空腔边缘的圆盘部分控制，恒星就会明显地被遮蔽。
2015-09-28 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
Gaia's potential for the discovery of circumbinary planets
围绕双星运行的行星（环双星行星）的丰度和性质在很大程度上是未知的，因为它们很难用现有的技术探测到。开普勒卫星和其他研究的结果表明，环联星巨行星的最低出现率约为10%，但目前已知的只有少数。在这里，我们研究了欧空局的盖亚任务的潜力，发现和发现太阳系外行星轨道附近的双星通过检测二进制的周期性天体测量运动所造成的轨道行星。我们预计盖亚将发现数百颗巨大的行星围绕双星与FGK矮原色在200 pc的太阳，如果我们假设巨行星的质量分布和丰度是类似的双星和单星。另一方面，如果所有的环双星气体巨星的质量都小于2个木星质量，我们预计只有4个探测器。盖亚对巨大的环双星行星的性质非常敏感，因此将使详细研究它们的人口成为可能。盖亚的精度是这样的，在双星和行星轨道平面之间的相互倾斜的分布将得到。它也有能力建立行星在H-R图上的频率，既作为质量的函数，也作为从主序前到恒星残骸的恒星演化状态的函数。盖亚的发现可以揭示在红巨星阶段之后是否会出现第二个行星形成时期。
2014-10-20 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
Wave-like warp propagation in circumbinary discs II. Application to KH 15D
KH 15 D是一个具有特殊光变曲线的原恒星双星系统。为了模拟它，一个狭窄的环双星旋进盘已经被调用，但一个合适的动力学模型从来没有被开发出来。在本文中，我们分析解决的问题，这样的磁盘是否可以刚性进动KH 15 D，我们的进动周期的主要参数的系统。然后，我们模拟光盘的动力学，使用一个1D模型开发的配套文件，这样的翘曲传播到光盘作为弯曲波，这是预期的情况下，原恒星盘。这种方法的有效性已被证实，通过比较其结果与全三维SPH模拟扩展光盘。在目前的情况下，我们使用这个一维代码来模拟在一个狭窄的光盘翘曲的传播。如果圆盘的内部截断半径由二元潮汐力矩设定为{ \sim } 1 AU，我们发现圆盘应该延伸到6-10 AU（取决于模型），因此比以前建议的更宽。我们的模拟表明，这样的光盘达到几乎稳定的状态，然后作为一个刚体进动。盘显示非常小的翘曲，具有随着半径增加的倾斜倾斜，以保持盘相对于二进制扭矩处于平衡。然而，对于这种较宽的盘，粘性的存在导致倾斜在{ \approx } 3000（α/0.05）^（-1）年的时间尺度上的长期衰减，其中α是盘的粘性参数。第三个天体（如行星）的存在，大约在10天文单位的轨道上运行，可能同时解释了圆盘的外部截断和长时间的倾斜。
2013-06-18 astro-ph.SR
Dust Traffic Jams in Inclined Circumbinary Protoplanetary Discs I. Morphology and Formation Theory
气体和尘埃在倾斜的轨道上围绕着双星经历由双星引力矩引起的进动。气体和尘埃之间的岁差的差异改变了弱耦合尘埃的径向漂移，并导致密度增强的径向漂移最小化。我们探索这一现象，使用三维流体动力学模拟研究这些“尘埃交通堵塞”的突出性和由此产生的尘埃子结构在不同的光盘倾角和二进制偏心率的演变。然后，我们推导出翘曲的尘埃盘的角动量的演化方程，并将其实现在一个一维代码和目前的计算，以进一步解释这些交通堵塞。我们发现，尘埃交通堵塞在倾斜的circumbinary光盘提供显着的尘埃密度增强，寿命长，可以有重要的影响，星子的形成。
2021-09-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
A 3D Hydrodynamics Study of Gravitational Instabilities in a Young Circumbinary Disc
利用三维流体动力学方法研究了一个0.14 M $_{\odot}$环绕原行星盘的引力不稳定性，该原行星盘围绕一颗1 M $_{\odot}$恒星和一颗0.02 M $_{\odot}$褐矮星伴星运行.我们研究的光盘的vacuical状态，并确定GI引起的密度波，非轴对称密度结构，质量流入和流出，和引力矩的强度。结果进行了比较，一个原行星盘没有棕矮星双星同伴的并行模拟。使用CHYMERA，辐射三维流体动力学代码进行模拟。环双星盘中GI的爆发要猛烈得多，这是由于褐矮星激发了一个强的单臂密度波。尽管有这种早期的差异，但详细的分析表明，在模拟开始后的2,500年，两个圆盘都松弛到一个非常相似的准稳定阶段。相似之处包括准稳态相的热力学，最终的表面密度分布，径向质量流入，和非轴对称的功率和扭矩的螺旋臂多重性的两个或更多。在光盘中的二元性的影响是显而易见的重力扭矩分布，温度分布在内部光盘，和径向质量传输。3,800年后，双星的半长轴减少了约1%，偏心率大约增加了一倍。与单臂波相关的外环双星盘的质量输运可能影响行星形成。
2018-12-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Wave-like warp propagation in circumbinary discs I. Analytic theory and numerical simulations
本文分析了原恒星环双星盘中翘曲的传播。我们使用这些系统作为一个测试环境中，研究弯曲波制度的翘曲传播，由于二进制引力势的外部扭矩的增加。特别是，我们要测试的线性政权，其中的分析理论已经开发。为了做到这一点，我们首先计算分析的稳态形状的无粘光盘的二进制扭矩。稳态倾斜是半径的单调递增函数。在没有粘性的情况下，盘不存在任何扭曲。然后，我们比较了通过已知的线性方程计算的翘曲盘的时间依赖性演化与解析解和全三维数值模拟，这已经与PHANTOM SPH代码使用200万个粒子进行。我们发现一个很好的协议，在倾斜和小倾角的相位演化，即使在非常低的粘度。此外，我们还验证了当α > H/R（α为圆盘粘性参数）时，线性化方程能够再现扩散行为。最后，我们使用3D模拟来探索非线性机制。我们观察到一个强烈的非线性行为，这导致了光盘的破碎。然后，内盘开始以它自己的旋进频率旋进。在围绕旋转黑洞的吸积盘中，已经通过数值模拟观察到了这种行为。星周吸积盘的演化强烈依赖于翘曲演化。因此，本文探讨的问题可能是至关重要的，以了解在拥挤的环境中的吸积盘的演变，当与其他恒星的引力相互作用是非常可能的，并在多个系统。
2013-06-18 astro-ph.SR
A Survey of Disc Thickness and Viscosity in Circumbinary Accretion: Binary Evolution, Variability, and Disc Morphology
大部分的参数空间有关的天体物理学的环双星吸积盘的演变仍然没有探索。我们已经进行了一套circumbinary光盘模拟调查光盘厚度和运动粘度，使用恒定的$ν$和恒定的$α$处方。我们主要关注$0.1$和$0.033$之间的圆盘纵横比，以及$ν=0.0005$和$ν=0.008$之间的粘度（以二进制半长轴和轨道频率为单位），并专门研究圆形等质量二进制。这两个因素都强烈影响着二元半长轴的演变：在$ν=0.0005,$，吸气发生在纵横比$\lesssim0.059$，而在$ν=0.004$，吸气只发生在纵横比$\lesssim0.04$。吸气的发生主要是因为越来越强的负扭矩上的二进制流的材料落后的二进制，与可以忽略不计的贡献，从共振扭矩激发的circumbinary光盘。我们发现，减少吸积率发生时，模拟初始化太远，从最终的准稳态驱动的相互作用与二进制，而不是内在联系的光盘纵横比。我们发现，不仅腔的大小增加，粘度降低，但薄circumbinary光盘变得更加偏心。我们的研究结果表明，超大质量黑洞双星应该被驱动，比以前的估计更快，从$\sim$秒差距的距离，引力波驱动他们的inspiral，可能会减少脉冲星定时阵列可观测到的双星的数量。
2022-06-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
On the cavity size in circumbinary discs
环双星盘中的空洞大小如何依赖于盘和双星的性质？我们调查通过模拟光盘腔雕刻的二进制同伴使用光滑粒子流体动力学（SPH）。我们发现，在动力学时间上，空穴是快速打开的，而在粘性时间上，空穴的大小是确定的。在协议与以前的研究结果，我们发现长期的空腔大小的2-5倍的二进制半长轴，增加与偏心率和减少与光盘的纵横比。当考虑相对于盘倾斜的双星时，我们发现三种状态：i）向共面轨道演化的盘有一个大的空腔，略小于初始共面盘的空腔; ii）通过破裂向极轨道演化的盘有一个小的空腔，大小等于初始极盘的空腔; iii）通过翘曲向极轨道演化的盘有一个中等大小的空腔。我们发现典型的气体耗尽内的$\gtrsim 2$数量级的表面密度的空腔。
2020-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumbinary disc interactions and stochastic dust obscuration in the post-asymptotic-giant-branch binary HD 213985
本研究分析后 AGB 双星 HD 213985 的光学与 Na D 线变化，提出环双星盘内缘遮蔽及 L2 外流相互作用可解释其增强、偏斜且随机的尘埃掩食现象。
2025-06-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital evolution of close binary systems: comparing viscous and wind-driven circumbinary disc models
本文利用 Athena++ 二维模拟比较粘性与风驱动环双星盘，发现风驱动盘会使等质量圆轨道双星以快数倍的速度收缩，并在 Class I/II 阶段产生约百万至千万年的旋入时标。
2024-01-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
The protoplanetary disc around HD 169142: circumstellar or circumbinary?
双星系统在恒星系统中占很大比例，尤其是在年轻的恒星天体中。因此，双星在确定大量原行星盘的结构方面起着重要作用。相对于环双星盘处于共面和极向的双星是稳定的构型，并可能在尘埃和气体分布中引起非轴对称结构。在这项工作中，我们认为，在原行星盘HD 169142的中心区域所示的结构是由一个内部恒星双星和一个环双星（P型）行星的存在。我们发现一颗质量比为0.1、半长轴为9.9天文单位、偏心率为0.2、倾角为90°的伴星与一颗质量为2木星的共面行星一起在45天文单位的圆形轨道上再现了在1.3毫米处观察到的最内环的结构和散射光观测中的螺旋特征形状。该模型预测了圆盘尘埃结构的变化，以及恒星的天体测量参数，这将允许在未来20年内通过监测该系统来测试其准确性。
2021-12-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Parking planets in circumbinary discs
开普勒太空任务发现了大约12颗围绕双星系统运行的行星。这些环联星行星大多数位于它们的不稳定边界附近，大约有3到5个双星分离。过去通过向内迁移过程匹配这些最终位置的尝试只在开普勒-16系统中取得了成功。在这里，我们研究了10个环联星系统，并尝试将行星的最终停放位置和轨道参数与圆盘驱动的迁移场景相匹配。我们进行了2D局部等温流体动力学模拟的circumbinary磁盘嵌入行星，并遵循其迁移演化使用不同的值的磁盘粘度和纵横比。我们发现，对于六个系统与中间的二元偏心率（$0.1 \le e_{bin}\le 0.21$）的最终行星轨道匹配的观察密切为一组光盘参数，特别是光盘粘度的$α= 10^{-4}$，和纵横比的$H/r \sim 0.04$。对于这些系统来说，行星质量足够大，当它们接近双星时，它们的圆盘上至少有一个部分的间隙，迫使圆盘变得圆形，并允许进一步向双星迁移，从而与观测到的行星轨道参数很好地吻合。对于具有非常小或大的双星偏心率的系统，匹配并不那么好，因为在这些情况下，非常偏心的圆盘和大的内腔阻止了近距离的行星迁移。在比观测到的行星质量更大的测试模拟中，可以发现这些系统的一致性更好。在10个模拟系统中，有6个系统的观测结果与模拟的最终行星轨道之间的相对差异为$\leq 10\%$，这一结果非常一致，这有力地支持了行星在盘中迁移将行星带到目前位置的观点。
2020-12-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet migration in massive circumbinary discs
本研究通过三维光滑粒子流体动力学模拟，探究大质量环双星盘中宽轨道巨行星的迁移规律，发现双星存在会增强行星迁移与质量增长，且双星参数会影响迁移效果，最终双星周围的宽轨道巨行星轨道比单星周围的更宽。
2024-08-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for a polar circumbinary exoplanet orbiting a pair of eclipsing brown dwarfs
该研究发现围绕一对偏心轨道近距褐矮星运行的极性环双星系外行星的有力证据，通过径向速度观测到双星逆行拱线进动，证明其源于极性行星的存在，拓展了环双星行星多样性认知。
2025-04-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational signatures of linear warps in circumbinary discs
近年来，越来越多的观测研究已经暗示了原行星盘中存在翘曲，然而，对翘曲盘的观测诊断的一般性综合描述缺失。我们进行了一系列的三维SPH流体动力学模拟，并将它们与三维辐射转移计算相结合，研究了环双星盘中翘曲的可观测性，环双星盘的平面相对于中心双星的轨道平面是不对准的。我们的数值流体动力学模拟证实了先前的分析结果的依赖性的翘曲结构的粘度和初始之间的不对准的二进制和光盘。为了研究翘曲的观测特征，我们计算了近红外和亚毫米波长的连续图像，以及亚毫米波段CO的纯旋转跃迁图像。在近红外散射光图像中，以及在亚毫米波长的光学厚气体线中，翘曲的环双星盘显示出表面亮度不对称。不对称性是由内部翘曲区域对盘的自遮蔽引起的，因此不对称性的强度取决于翘曲的强度。投影速度场，来自线观测，显示出特征的偏差，扭曲和旋转曲线的斜率变化，从一个未扰动的磁盘。在极端的情况下，甚至旋转的方向也会在圆盘的特征半径内发生变化。经纱运动特征的强度随倾角的增大而减小。所有经纱特征的强度都随着粘度的降低而降低。
2017-01-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
V892 Tau: A tidally perturbed circumbinary disc in a triple stellar system
本文通过ALMA高分辨率观测与流体动力学模拟，揭示V892 Tau环双星盘的非开普勒特征源于伴星V892 Tau NE的错位偏心轨道（偏心率0.2-0.5，相互倾角30°-60°），并指出该构型将危及盘外区未来行星的稳定性。
2024-08-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Numerical Method for Determining the Elements of Circumbinary Orbits and Its Application to Circumbinary Planets and the Satellites of Pluto-Charon
围绕双星系统运行的行星和卫星存在于太阳系和太阳系外的行星系中。它们的轨道可能与开普勒轨道有很大的不同，如果它们接近双星，并且次级与初级质量比很高。环双星轨道的正确描述是在行星频率$κ_0$下的自由偏心率$e_{\rm free}$，在平均运动$n_0$下的强迫偏心率$e_{\rm forced}$，以及由双星势的非轴对称分量强迫的更高频率的振荡。我们表明，这些条款的振幅和频率的精确数值，可以提取从数值轨道积分，通过应用快速傅立叶变换（FFT）的圆柱体之间的距离circumbinary对象和二进制的质量质心作为时间的函数。我们将这种方法应用到三个开普勒环联行星和冥王星的卫星冥卫一。对于冥王星-冥卫一的卫星冥河，$κ_0$和$e_{\rm free}$的FFT结果分别与一阶解析值和Showalter & Hamilton（2015）报告的值有显著差异。我们发现，$κ_0$的偏差可能是由于3：1平均运动共振的影响，并讨论了较低的值$e_{\rm free}$的影响。
2020-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumstellar and circumbinary discs in multiple stellar systems
本综述探讨了聚星系统中恒星多重性对星周盘与双星盘形态、尘埃动力学及行星系统构型的影响，结合高分辨率观测与数值模拟，揭示了多星环境在行星形成与演化中的关键作用。
2025-01-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Binary orbital evolution driven by a circumbinary disc
环双星盘与中心双星系统的相互作用是否会导致双星轨道的收缩或膨胀，这一问题引起了人们的极大兴趣，因为它影响着双星黑洞和恒星双星形成阶段的演化。我们对环联星盘进行了二维流体动力学模拟，其中包含盘粘度和厚度的大参数集以及圆轨道上联星的两种不同联星质量比。对于这些，我们仔细测量了盘和双星系统之间的净角动量和质量转移，并计算了归一化的比角动量吸积，$j_\mathrm{s}$。这是比较的理论，临界特定的角动量变化$j_\mathrm{s,crit}$，从扩大的情况下，这取决于二进制的质量比和相对吸积到两个明星分开的收缩。使用有限和无限的光盘模型，我们表明，推断的二进制演变是非常相似的两个设置，并确认$j_\mathrm{s}$可以准确地测量与圆柱形模拟，不包括中央二进制。然而，为了获得非等质量双星的相对吸积到恒星上，需要覆盖包括双星在内的整个域的模拟。我们发现，对于厚光盘的纵横比$h = 0.1$的二元膨胀的所有粘度，而光盘与$h = 0.05$导致膨胀，只有更大的粘度与$α$超过$\sim 0.005$。总体而言，制度的二元膨胀扩展到一个更广泛的参数空间比以前预期的，但薄，低粘度盘的轨道收缩。
2022-02-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
The binary mass ratios of circumbinary planet hosts
几乎有12颗环联星行星被发现经过食联星。首次计算了该样本相对于宿主双星质量比的观测偏差。它示出的质量比影响过境检测在多个，有时微妙的方式，通过稳定性和动态的轨道，稀释过境深度和几何过境和日食概率。令人惊讶的是，这些影响在很大程度上被抵消了。因此，开普勒任务中的凌日探测在质量比方面基本上是无偏的，因此可能代表真实的潜在人口。结果表明，环双星的质量比分布可能与场双星相同，因此大致均匀，但需要更多的观测来推断任何细微的差异。这些结果在近距离双星的形成和演化的背景下进行了讨论，其中质量比被认为是一个标志，以及包括TESS和BEBOP在内的环双星行星的其他调查。
2019-04-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the energy dissipation rate at the inner edge of circumbinary discs
我们通过数值模拟和分析，研究了从盘到双星系统的吸积过程的细节。我们发现，能量耗散在边缘的一个circumbinary光盘，这是与潮汐扭矩，保持腔：角动量转移到光盘通过压缩冲击和粘性摩擦的作用从二进制。这些冲击可以被看作是由漂移到空腔中的流体元素产生的，并且在被吸积之前，被加速到将它们送回撞击圆盘的轨道上。能量耗散的速率近似等于盘内边缘每单位质量的势能与吸积速率的乘积，吸积速率是根据盘腔边缘以外的参数估计的，这在没有双星的情况下会发生。对于非常薄的光盘，到二进制的实际吸积率可能显着less. We计算的能量发出的环双星盘考虑到能量耗散在内部边缘，也辐射产生的再处理的光从恒星。我们发现，对于紧PMS双星，SED是占主导地位的发射从内边缘在1-4和10 $μ$ m之间的波长。这可能适用于CoRoT 223992193和V1481 Ori等系统。
2016-09-27 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Circumbinary Accretion: From Binary Stars to Massive Binary Black Holes
我们回顾了近年来关于环双星吸积动力学的研究成果，包括时间变率、盘与双星之间的角动量转移以及吸积双星的长期演化。这些动力学可以影响恒星双星的形成/演化，环绕双星的行星形成/迁移，以及（超）大质量黑洞双星的演化。我们讨论的动力学和演化的倾斜/翘曲的circumbinary磁盘和连接与最近的观测原行星盘。一种特殊的环双星吸积涉及嵌入“大”盘中的双星，这可能有助于AGN盘中恒星质量黑洞的合并。亮点包括：$\bullet$环联星吸积是高度可变的，在$P_{\rm b}$（联星周期）或$\sim 5P_{\rm p}$被调制，取决于联星的偏心率$e_{\rm b}$和质量比$q_{\rm b}$。$\bullet$环双星盘的内部区域可以发展出相干的偏心结构，这可能会调节吸积并影响盘中发生的物理过程（例如行星迁移）。$\bullet$在很长的时间尺度上，环双星吸积会使双星的质量趋于相等，它并不总是像通常认为的那样导致双星轨道的衰变。长期轨道演化取决于双星参数（$e_{\rm b}$和$q_{\rm b}$）和吸积气体的热力学性质。$\bullet$围绕低偏心率双星的未对准盘由于粘性耗散而趋向于共面演化。但当$e_{\rm b}$显著时，盘可以向“极排列”演化，盘平面垂直于二元平面。
2023-01-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
BEBOP VII. SOPHIE discovery of BEBOP-3b, a circumbinary giant planet on an eccentric orbit
本文报道BEBOP巡天利用SOPHIE视向速度首次发现未知环双星系统BEBOP-3b，其质量为0.56木星质量、周期550天、偏心率0.25，并验证了内侧候选信号的稳定性及双星动力学质量。
2025-07-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust Growth in Binary Systems: Inhibition of dust settling and growth in circumbinary discs
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Université Lyon 1, ENS de Lyon, CNRS, CRAL（里昂第一大学）；School of Physics and Astronomy, Monash University（蒙纳士大学）；Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM（巴黎萨克雷大学）；Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, The University of Oklahoma（俄克拉荷马大学）；LIRA, Observatoire de Paris, Universite PSL（巴黎天文台）
研究双星系统中盘的密度结构对尘埃增长的影响，通过流体动力学模拟探索伴星轨道，发现环绕双星盘内尘埃增长受扰，最大颗粒尺寸变小，而环绕恒星盘颗粒尺寸与孤立盘相似，大双星环绕双星盘行星形成具挑战性。
2026-07-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The eclipse of the V773 Tau B circumbinary disk
2010年，在年轻的多恒星系统V773 Tau附近观测到了一次深度（约70%）和延长（约150天）的日食。我们解释它是由于一个环双星盘通过B组件周围移动的A组件的前面。我们的目标是确定盘的方向和结构，改进子组件的轨道，并预测下一次日食何时发生。我们结合了几次地面测量的测光结果，构建了日食光变曲线的模型，并使用高角分辨率成像来细化系统A、B和C三个组成部分的轨道。光变曲线的频率分析，包括来自TESS卫星的光变曲线，能够表征Aa和Ab恒星的旋转周期。一个环双星盘的玩具模型显示，它在B双星周围延伸到大约5天文单位，相对于AB轨道平面的倾角为73度，其中盘半径的下限受到AB轨道几何形状的限制，而上限则由盘的稳定性设定。我们确定了几个频率的光度数据，我们归因于旋转调制的Aa和Ab恒星同伴。我们产生的第一个确定的轨道更遥远的C组件周围的AB系统，并限制其倾角为93度。盘的大倾角和大直径，以及理论上的匹配表明B是一颗质量几乎相等的中等偏心双星。我们确定了Aa和Ab星的旋转周期，确定了光变曲线中的第三个频率，我们将其归因于B双星中恒星的轨道周期。我们预测下一次日食将在2037年左右，在此期间，详细的光度和光谱监测将更详细地观察圆盘。
2022-07-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Viscous Hydrodynamics Simulations of Circumbinary Accretion Discs: Variability, Quasi-Steady State, and Angular Momentum Transfer
我们进行了数值模拟的circumbinary光盘，解决了粘性流体动力学方程的极网格覆盖扩展盘以外的二进制共轨区域。我们使用精心控制的外边界条件和长期的积分，以确保光盘达到准稳态，其中的时间平均质量吸积率到二进制，$\langle\dot{M}\rangle$，匹配的质量供应率在外盘。我们专注于具有可比质量和广泛的偏心率（$e_\mathrm{B}$）的双星。对于$e_\mathrm{B} \lesssim 0.05$，双星的质量吸积速率大约以双星周期的$5$倍进行调制;否则，它以双星周期进行调制。环双星盘（$r \lesssim 6 a_\mathrm{B}$）的内部通常变得相干偏心。对于低和高$e_\mathrm{B}$来说，星盘的拱点线会围绕着双星进动，但是对于中间的$e_\mathrm{B}$（$0.2 - 0.4$）来说，它会与双星的拱点线锁定。通过考虑通过平流，粘性应力和重力扭矩的盘的角动量传输的平衡，我们确定的时间平均净角动量传输率的二进制，$\langle\dot{J}\rangle$。比角动量$l_0 = \langle\dot{J}\rangle/\langle\dot{M}\rangle$非单调地依赖于$e_\mathrm{B}$。与先前的说法相反，我们发现，$l_0$是积极的大多数$e_\mathrm{B}$，这意味着该二进制接收净角动量，这可能会导致其分离随…
2016-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the orbital evolution of binaries with circumbinary discs
环双星盘一般被认为是通过轨道共振引起的引力力矩，从双星轨道上吸收角动量和能量。这个过程导致双星轨道随时间的收缩，并且在各种天体物理学背景下都很重要，包括恒星双星的轨道演化，原行星盘中行星的迁移，以及黑洞双星（恒星和超大质量）的演化。致密双星的合并提供了宇宙中引力波的来源。最近，几个研究小组报告了环双星盘的数值模拟，得出了相反的结果，发现双星随着时间的推移而膨胀。在这里，我们认为，这一结果主要是由于模拟参数的选择，数值的原因，这不同于现实的光盘参数在许多情况下。我们提供的物理参数，然后证明与三维流体动力学模拟，厚（高压，高粘度）光盘驱动器足够的吸积高角动量材料，迫使二元膨胀，而在更现实的情况下薄（低压，低粘度）光盘有较少的吸积和二元收缩。在后一种情况下，潮汐通常将角动量和能量从旋转速度更快的物体（双星）转移到旋转速度较低的物体（圆盘），是圆盘双星演化的主要驱动力。这会导致二进制文件缩小。因此，我们的结论是，对于常见的环双星盘参数，非极端质量比的双星预计会随着时间的推移而缩小。如果盘的粘度异常高，双星的膨胀可能会发生，这可能发生在非常厚的盘中，例如环行星盘，超级爱丁顿活动星系核，或被动原恒星盘的外部区域被加热。（节略）。
2020-07-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Circumbinary and circumstellar discs around the eccentric binary IRAS 04158+2805 -- a testbed for binary-disc interaction
IRAS~04158+2805长期以来一直被认为是一颗质量非常低的金牛T星（VLMS），被一个几乎是边缘的、非常大的圆盘所包围。最近的观测显示，这个来源拥有一个被扩展的环双星盘包围的双星，中心有一个尘埃腔。本文结合ALMA多波长连续谱观测和$^{12}$ CO谱线观测，以及H $α$成像和Keck天体测量，建立了该双星系统的相干动力学模型。该系统的特征是在7波段的观测中在腔的西边缘检测到方位角不对称性和摆动流出。从个别恒星附近的ALMA波段4中的尘埃排放表明存在边缘分辨的星周盘。根据Keck和ALMA天体测量的轨道弧估计了双星轨道参数。我们进一步限制这些估计使用的考虑，从二进制光盘相互作用理论。最后，我们进行了三个SPH气体+尘埃模拟的理论约束的基础上，我们后处理的流体动力学输出使用辐射转移蒙特卡罗方法，并直接比较模型与观测。我们的研究结果表明，一个高度偏心的$e\sim 0.5\textrm{--}0.7$等质量的二进制，与$\sim 55$ au的半长轴，和小/中等的轨道平面与circumbinary光盘倾角$θ\lesssim 30^\circ$提供了一个很好的匹配与观测。$\sim 1.5\times 10^{-4} {\rm M_\odot}$的尘埃质量最好地再现了波段7连续观测中的通量。合成CO线发射图定性捕获从中心区域的排放和非开普勒性质的气体运动中的二进制接近。
2021-07-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-resolution ALMA observations of V4046Sgr: a circumbinary disc with a thin ring
附近的V4046 Sgr光谱双星拥有一个以其宽腔和尘埃环而闻名的富含气体的圆盘。我们提出了高分辨率（$\sim$ 20马斯或1.4金）ALMA观测的1.3毫米连续的V4046 Sgr，结合SPHERE-IRDIS偏振图像和良好的采样光谱能量分布（SED），使我们能够提出一个物理模型，使用辐射转移（RT）的预测。ALMA数据揭示了一个半径为13.15 $\pm$ 0.42 au的薄环（环13），径向宽度为2.46 $\pm$ 0.56 au。Ring 13被一个$\sim$ 10 au宽的间隙包围，其两侧是一个mm亮的外环（Ring 24），其内边缘尖锐，位于24 au处。在25和$\sim$ 35天文单位之间，环24的亮度相对平坦，然后变成一个陡峭的尾巴，延伸到$\sim$ 60天文单位。此外，中心发射被检测到接近恒星，我们解释为一个紧密的环联星环的尘埃颗粒与0.8毫米的下限在1.1金。为了重现SED，该模型还需要一个位于$\sim$ 5 au（Ring 5）的内环，主要由小尘埃颗粒组成，隐藏在IRDIS日冕之下，并围绕着内环双星盘。令人惊讶的薄环13仍然比其预期的垂直范围宽约10倍。在1.65 $μ$ m处的强的近-远盘不对称性指向非常向前散射的相函数，并且需要不小于0.4 $μ$ m的晶粒半径。
2021-11-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet formation and stability in polar circumbinary discs
上下文动力学研究表明，大多数环双星盘（CBD）应该是共面的。然而，一些理论工作表明，在某些条件下，CBD可以成为极坐标，这意味着它的旋转矢量相对于双星轨道平面是正交的。有趣的是，最近的观察表明，极性CBD存在于自然界中（例如HD 98800）。目的。我们测试的预测CBD对齐偏心二进制的基础上线性理论。特别是，我们比较了逆行和逆行CBD配置。然后，假设行星形成在这些系统中，我们彻底的轨道行为和不对准（P型）粒子的稳定性。这是对无质量和有质量的粒子做的。方法.通过三维流体动力学模拟，模拟了各种配置的CBD对齐的演变。对于轨道特征和分析稳定性，我们依赖于长期N体积分和结构和混沌指标，如$Δe$和MEGNO。结果我们证实了以前的分析预测CBD对齐，但发现一个意想不到的对称性破缺之间的逆和逆行配置。因此，高度错位的CBD成为极性的可能性比以前认为的要高。关于环联星P型行星（也称为塔图因）的稳定性，极轨道在很大范围的联星参数上都是稳定的。特别地，对于偏心率低于0.4的双星，轨道对于任何双星质量比都是稳定的。在没有气体的情况下，质量低于$10^{-5}\,M_{\odot}$的行星对双星轨道的影响可以忽略不计。最后，我们建议，轻度偏心等质量的二进制应搜索极地塔图因。
2019-08-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust accretion in binary systems: implications for planets and transition discs
双星系统中行星的存在为行星形成理论带来了有趣的问题，无论是在行星必须在单个恒星周围形成非常紧凑的圆盘的情况下，还是在它们位于稳定的环联星区域边缘附近的情况下，原地形成都是具有挑战性的。尘埃动力学预计将在这样的系统中发挥重要作用，因为尘埃捕获在环双星盘的内边缘可以帮助原位形成，但同时会使环星盘缺乏形成行星所需的固体物质。在这里，我们调查的动力学尘埃在二进制系统使用光滑粒子流体动力学。我们发现，我们所有的模拟倾向于在环双星盘的尘埃捕获，但捕获开始的时间尺度取决于二进制质量比（$q$）和偏心率，以及下落的材料的角动量。对于$q \gtrsim 0.1$，我们发现，尘埃最初可以吸积到拱星盘，但随着环双星腔半径的增长，尘埃最终被困在环双星盘。对于$q = 0.01$，我们发现，增加的二进制偏心率增加所需的时间，尘埃捕获开始。然而，即使这个较长的时间尺度也可能比内部圆盘中的行星形成时间尺度短，不足以解释观察到的前过渡圆盘。这表明，单独增加配对偏心率不足以使固体从外盘向内盘显著转移。
2019-08-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
