Orbital dynamics of two circumbinary planets around misaligned eccentric binaries
本文研究了两颗行星围绕一颗圆轨道或偏心轨道双星运行的环双星行星系的轨道动力学。这两颗行星的轨道最初是圆形的，彼此共面，但相对于双星轨道平面不对齐。双星与行星和行星与行星的相互作用导致了复杂的行星倾斜振荡。我们使用分析模型和数值模拟来探索行星半长轴，二进制偏心率和初始倾角的各种值的影响。围绕一个圆轨道双星，长期倾斜振荡是由行星-行星相互作用驱动的，并且是周期性的。在这种情况下，如果行星靠得很近，它们会发生相互天平动，如果相距很远，它们会发生循环，并在临界距离处发生突然转变。在偏心轨道双星周围，长期的倾斜振荡是由行星-行星相互作用和双星-行星相互作用驱动的。这些振荡通常显示多于一个频率，并且通常不是周期性的。从相互行星天平动到循环的转变并不明显，并且存在一系列的分离，行星在轨道上有时相互天平动，有时循环。此外，在某些分离处，存在倾斜振荡复杂但周期性的共振。对于相对于偏心轨道双星高度偏离的行星，有固定（非振荡）倾斜配置，这是单行星情况下极地配置的概括。高度倾斜的行星在初始倾角偏离静止构型时会发生振荡。
2021-11-29 astro-ph.EP
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
Evolution of circumbinary planets around eccentric binaries: The case of Kepler-34
围绕中央双星系统运行的行星的存在立即引发了关于它们的形成和动力学演化的问题。开普勒太空望远镜最近发现的环联星行星表明，其中一些行星接近动力学稳定极限，很难在原地形成行星。对于具有近似圆形轨道的双星系统，例如开普勒-38，观测到的行星轨道接近稳定极限，可以通过行星在圆盘中形成并向内迁移到观测位置的演化过程来理解。开普勒-34系统的轨道偏心率很高，为0.52。在这里，我们使用二维流体动力学模拟来分析这个系统周围观察到的行星的演化情景。高偏心双星在盘上打开一个宽的内孔，也是偏心的，并显示出缓慢的旋进。由于大而偏心的内部间隙，嵌入的行星最终会处于平衡位置，该位置位于开普勒-34 b的观测位置之外，但具有正确的偏心率。为了解释开普勒-34 b的轨道与中央双星更近的原因，我们考虑了一个双行星的情况，并通过联合向内迁移和捕获到平均运动共振来研究系统的演化。当内行星在盘的间隙内运行时，行星-行星散射会发生。虽然经常有一个物体被抛入一个大的，高度偏心的轨道，但有时系统会留下一颗行星接近观测轨道，这表明开普勒34可能有两颗环联星行星，其中一颗可能被分散到系统之外，或者进入一个在开普勒运行期间没有经过中央联星的轨道。
2015-06-23 astro-ph.EP
Misaligned circumbinary discs around unequal-mass eccentric binaries: alignment, morphology, and binary accretion variability
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma（俄克拉荷马大学霍默·L·多格物理与天文学系）；Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano（米兰大学物理系）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学科维理天文与天体物理研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of Victoria（维多利亚大学物理与天文学系）；CSST Science Center for the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area, Sun Yat-sen University（中山大学粤港澳大湾区空间科学中心）
研究通过三维水动力模拟探讨了不等质量偏心双星周围偏转环状星盘的对齐、形态及双星吸积变异性，发现初始偏转角和质量比影响长期吸积变异性，不同对齐方式影响吸积倾向。
2026-04-16 astro-ph.EP
The evolution of large cavities and disc eccentricity in circumbinary discs
利用三维光滑粒子流体动力学模拟方法，研究了高质量比、圆形、共面双星及其周围圆盘轨道性质的相互演化。我们研究了双星的演化和盘的偏心率，腔结构和形成的轨道方位角过密功能的磁盘。即使在圆形初始条件下，质量比为$q>0.05$的所有圆盘也会产生偏心。我们发现，光盘偏心率突然增长后，一个相对较长的时间尺度（$\sim 400\textrm{--}700$二进制轨道），并与一个非常小的增加在二进制偏心率。当盘偏心增长时，腔半长轴达到值$a_{\rm cav}\approx 3.5\, a_{\rm bin}$。我们还发现，光盘偏心率与腔的大小线性相关。粘性和轨道交叉，似乎是负责停止光盘偏心率的增长-偏心率在空腔边缘的范围$e_{\rm cav}\sim 0.05\textrm{--} 0.35$。我们的分析表明，目前的理论框架不能完全解释这些进化特征的起源时，二进制几乎是圆形的（$e_{\rm bin}\lesssim 0.01$），我们推测替代的解释。如前所述，我们发现，光盘开发的开普勒运动在腔的边缘的方位角过密功能。在2000个双星轨道后，低对比度的过密度仍然与气流共同运动;这样的过密度原则上会导致大量的尘埃捕获，对原行星盘的观测产生重要影响。
2021-07-28 astro-ph.EP
Terrestrial planet formation in a circumbinary disc around a coplanar binary
与n-体模拟，我们模拟陆地环联行星（CBP）的形成与初始表面密度分布的动力学环联气盘模拟的动机。双星在形成天体的初始分布中起着重要的作用。在气盘消散后，来自双星的扭矩通过促进天体间的相互作用加速了行星形成的过程，但也会在早期驱动行星建筑材料从系统中喷出。与单个恒星系统相比，在近距离双星系统周围形成的行星更少，但质量更大。一个足够宽或偏心的双星系统会阻止类地行星形成。偏心双星和外部巨行星加剧了这些影响，因为它们都减少了稳定轨道的径向范围。然而，有了足够大的稳定区域，形成的行星质量更大，更偏心，更倾斜。在我们所有的模拟中，巨行星都保持在稳定的轨道上，这表明巨行星一旦形成，就会在行星系中长期存在。
2021-08-20 astro-ph.EP
An Analytic Theory for the Orbits of Circumbinary Planets
三颗凌日环联星行星（Kepler-16 b、Kepler-34 b和Kepler-35 b）最近被开普勒太空船的测光数据发现。它们的轨道明显不是开普勒轨道，因为双星的次级质量比和轨道偏心率都很大，而且行星离双星很近。我们提出了一个分析理论，与行星作为一个测试粒子，这表明，行星的运动可以表示为一个指导中心的圆周运动的叠加，强迫振荡由于非轴对称分量的二进制的潜力，周转运动，和垂直运动。在这个解析理论中，行星的近拱点和升交点以几乎相等的速度向相反的方向进动。最大的强迫振荡项对应于强迫偏心率（这是双星的参数和行星的引导中心半径的显式函数），并且周转运动的振幅（这是理论的自由参数）是自由偏心率。直接数值轨道积分的比较表明，这一分析理论给出了一个准确的描述所有三个开普勒系统的行星运动。我们发现，所有三个开普勒环联星行星有非零的自由偏心率。
2012-12-11 astro-ph.EP
Pulsed Accretion onto Eccentric and Circular Binaries
我们提出了数值模拟的circumbinary吸积到偏心和圆形的二进制使用移动网格代码AREPO。这是第一套模拟，以解决问题的二进制吸积使用有限体积计划在一个自由移动的网格，它允许精确测量吸积到单个恒星的任意二进制偏心率。当吸积作用在圆形双星上时，爆发的周期约为双星周期P_b的5倍，而在偏心双星上，吸积作用主要以~ 1 P_b的周期调制。对于一个等质量的圆联星来说，单个恒星的吸积速率是非常相似的，在时间上遵循相同的变化模式。相比之下，对于偏心双星，其中一颗恒星的吸积速率可以比它的伴星大10-20倍。然而，这种恒星之间的“对称性破缺”在200 P_b量级的时间尺度上交替发生，并且可以归因于一个缓慢进动的偏心环双星盘。在更长的时间尺度上，单个恒星的净吸积速率是相同的，达到了一个准稳定状态的环双星盘。这些结果对T-Tauri双星和超大质量双星黑洞的吸积行为具有重要的意义。
2016-03-31 astro-ph.EP
The Role of Disc Self-Gravity in Circumbinary Planet Systems: I. Disc Structure and Evolution
我们提出了2维流体动力学模拟的结果，自引力的circumbinary光盘周围的参数相匹配的circumbinary行星托管系统开普勒-16，-34和-35。先前的工作表明，这些系统中的非自引力盘由于双星的潮汐截断而形成了一个偏心的进动内腔，并且在大半径处形成的行星会迁移，直到在这个腔中停滞。虽然这种情况似乎为观测到的环联星行星的轨道位置提供了一个自然的解释，但以前的模拟未能与观测到的行星轨道参数相匹配。这项工作的目的是检查的作用，在修改circumbinary光盘结构作为光盘质量的函数，在考虑嵌入式circumbinary行星的演变。与以前的工作一致，我们发现，对于盘质量的1- 5倍的最小质量太阳星云（MMSN），盘的自引力影响的结构和演变的环双星盘适度的变化。将椎间盘质量增加到10或20 MMSN会导致椎间盘结构发生两个显著变化。首先，内腔的规模大幅缩小，使其外缘更接近双星。第二，除了偏心内腔之外，在盘的外部区域中形成了附加的旋进偏心环状特征。如果行星形成在盘的生命早期就开始了，这些变化将对行星和前体物质的形成和演化产生重大影响。
2016-10-25 astro-ph.EP
Long-Lived Eccentric Modes in Circumbinary Disks
流体动力学模拟表明，即使双星是圆形的，环双星盘也会变得偏心。在这里，我们证明，在稳定状态下，磁盘的偏心率行为作为一个长寿的自由模式捕获的转折点，自然产生的连续截断的密度分布。因此，圆盘的进动率和偏心率轮廓都可以通过扰动压力支承圆盘的简单线性理论计算。通过公式化和求解线性理论，我们发现：（i）令人惊讶的是，进动速率大致由双星的四极决定，即使四极相对于压力非常弱;（ii）偏心率分布在盘的内边缘附近最大，并以指数方式向外下降;（iii）线性理论的结果确实与模拟中发现的一致。了解偏心模式在环双星盘的发展是至关重要的第一步，了解长期（长期）交换的偏心率，角动量和质量之间的二进制和气体。潜在的应用包括在候选双星周围的盘中寻找特征运动学签名和长时间尺度上的进动引起的吸积调制。
2020-11-09 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Orbital dynamics of circumbinary planets
我们调查的动力学的非零质量，圆形轨道行星围绕偏心轨道二进制的各种值的二进制偏心率，二进制质量分数，行星质量，和行星半长轴的数值模拟。以往的研究主要采用近似解析的方法来研究长期动态。在静止的倾角状态下，行星和双星一起进动，相对倾角没有变化。对于逆行和逆行的行星轨道，我们探讨了行星轨道天平动与环流的条件和静止倾角的条件。正如解析模型所预测的那样，对于足够高的初始倾角，一颗倾斜的行星的轨道在静止倾斜状态下做平动。对于固定的双星偏心率，静止角是行星与双星角动量之比$j$的单调递减函数。$j$越大，双星偏心率和倾角的演化变化越强烈。我们还计算了临界倾角，分离的循环从振动轨道的逆行和逆行行星轨道。对于逆行轨道和逆行轨道，振动轨道和驻角的性质是完全不同的。数值模拟的结果是在非常好的定量协议与分析模型。我们的研究结果对环双星行星形成和演化具有一定的意义。
2019-08-17 astro-ph.EP
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$也减少，因为速度踢诱导的湍流。这些效应结合在一起，使得谷神星质量的物体成长为卵石隔离质量所需的时间，当显著的气体吸积可能发生时，比典型的圆盘寿命更长。因此，开普勒任务所发现的靠近中央双星系统的环双星行星的起源，很难用一个结合了流…
2020-05-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
How cooling influences circumbinary discs
环双星盘的观测和模拟显示出巨大的偏心内腔。最近的工作表明，这些空腔的形状和大小取决于盘的纵横比和粘度，以及二元偏心率和质量比。研究进一步表明，对于行星产生的间隙，冷却时间尺度会显著影响间隙的形状和大小。在这项研究中，我们考虑了不同的冷却模式对环双星盘中空腔形状的影响。我们比较局部等温和辐射冷却光盘模型与参数化的冷却时间尺度（$β$冷却），实现在二维数值模拟不同的二进制偏心。虽然辐射和局部等温模型的腔体形状保持可比性，但内部盘结构略有变化，导致盘的进动速率发生变化。使用$β$冷却模型时，空腔的形状和尺寸会朝着$β$ =1的值急剧变化。根据我们的研究结果，我们引入了一个参数化的$β$模型，占较短的冷却时间尺度内的腔，同时充分再现的辐射模型的结果，我们强调，准确的治疗腔内的热力学有显着的影响，在建模环二进制系统。
2022-06-15 astro-ph.EP
Gas Flows Within Cavities of Circumbinary Discs in Eccentric Binary Protostellar Systems
通过二维流体动力学模拟研究了偏心双星中恒星组成部分周围的环双星盘（CBD）空腔内气体流动的结构和演化。在多大程度上气体填充之间的空腔的拱星盘（CSD）和CBD被发现是更大的高偏心率的系统，相比低偏心率的系统，反映了空间范围内的质量进入整个轨道的空腔。偏心双星的腔中气流的模式不同于圆形轨道上的双星。特别是，前者揭示了紧密缠绕的气流和8字形结构的系统，其特征在于偏心率，$e \ge 0.4$，而后者只揭示了相对松散的弯曲流从CBD的CSD。因此，流结构的描述可以作为双星轨道运动充分非圆性的一个探测器。由于复杂的气体结构，CBD的内边缘对于高度偏心的系统不是很好地定义，因此建议用于高灵敏度成像观测的腔的区域可能被证明是一个更有用的诊断，用于探测未来CBD清除的有效性。
2019-04-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Concealing Circumbinary Planets with Tidal Shrinkage
针对短周期（<7天）双星无凌星环双星行星探测的现象，研究通过种群合成发现潮汐收缩会降低凌星概率并隐藏行星，揭示探测偏差且预测宽距非凌星环紧密双星行星的存在。
2024-12-02 astro-ph.EP
Viscous circumbinary protoplanetary discs -- II. Disc effects on the binary orbit
本研究使用2D流体动力学长期模拟，分析了环双星盘与双星间的相互作用，发现盘的进动与双星偏心率存在显著周期性影响，且双星轨道演化对双星组件间的质量吸积比率高度敏感。
2025-01-28 astro-ph.EP
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
Polar alignment of a protoplanetary disc around an eccentric binary III: Effect of disc mass
Martin & Lubow（2017）发现，一个围绕偏心双星的初始充分错位的低质量原行星盘经历了倾斜角和升交点经度的阻尼节点振荡。耗散导致演化向一个静止状态的极性对齐，其中光盘位于垂直的二进制轨道平面与角动量对齐的偏心率向量的二进制。我们使用流体动力学模拟和分析方法来研究光盘的质量如何影响这一过程。模拟结果表明，一个光盘与非零质量解决到一个固定的状态，在框架中的二进制，广义的极性状态，在一定程度上较低的水平的不对准相对于二进制轨道平面，在协议的分析模型。假设圆盘进入这种广义的极性状态，观测确定的失准角和双星性质可以用来确定环双星圆盘的质量。我们将此约束应用于HD 98800中的环双星盘。我们得到了与模拟结果近似一致的有质量环联星环极线排列的解析判据。非常宽的错位盘经历破裂，但内部区域至少仍可能演化为极性状态。盘的长期演化取决于我们发现倾向于减小的双星偏心率的演化。虽然极对齐所需的参数范围有所减少，增加光盘的质量，这样的对齐似乎可能为一组广泛的初始条件，预计在原恒星的circumbinary光盘。
2019-09-24 astro-ph.EP
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
Pulsed Accretion onto Eccentric Binaries in Highly Misaligned Circumbinary Disks
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Department of Physics & Astronomy, Baylor University（贝勒大学物理与天文系）；Center for Astrophysics, Space Physics, and Engineering Research, Baylor University（贝勒大学天体物理学、空间物理学与工程研究中心）；CSST Science Center for the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area, Sun Yat-sen University（中山大学粤港澳大湾区子午线二期科学中心）；Dipartimento di Fisica “G. Occhialini”, Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学“G.奥基亚利尼”物理系）
本研究通过三维SPH模拟发现，高度倾斜环双星盘中偏心双星的吸积在近星点附近产生双脉冲，且脉冲相位随倾角变化，为脉冲时标与盘取向关系提供依据。
2026-09-30 astro-ph.EP
Circumbinary accretion as a diagnostic for binary--disc misalignment
通过SPH模拟不同初始倾斜的环双星盘吸积，发现吸积率演化可诊断双星-盘错位，并揭示顺行共面、极向和逆行共面三种排列下的交替优先吸积特征。
2024-12-14 astro-ph.EP
Wide twin binaries are extremely eccentric: evidence of twin binary formation in circumbinary disks
盖亚任务最近揭示了一个等质量的“孪生”宽双星的过剩人口，质量比$q\gtrsim 0.95$，延伸到至少1000 AU的分离。这群双星的起源是一个谜：孪生双星被认为是通过环双星盘中的相关吸积形成的，但典型的观测到的原恒星盘的半径为$\sim100$ AU，远小于最宽的孪生双星的间距。这里，我们从宽孪晶的$v$ - $r$角的分布推断宽孪晶的偏心率分布，即，组件的分离和相对速度矢量之间的角度。我们发现，宽双胞胎必须在极端偏心的轨道。对于400-1000 AU的过剩孪星，我们推断出一个高偏心率系统的近δ函数过剩，偏心率为$0.95 \lesssim e \leq 1$。这些高偏心率宽双意味着近心距离的顺序$10$ AU，并建议他们的轨道分散通过动力学相互作用，在他们的出生环境，符合的情况下，双胞胎出生在circumbinary磁盘和随后扩大。这些结果进一步确立了双宽双星作为一个独特的人口和暗示，宽双胞胎可以作为一个探针的恒星星族的动力学历史。
2022-07-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Modelling circumbinary protoplanetary disks: I. Fluid simulations of the Kepler-16 and 34 systems
开普勒任务发现了一些环绕双星的行星，它们的轨道接近双星（a_p < 1.1 au），这就提出了一个问题，即这些行星是如何在双星对圆盘产生强烈引力扰动的情况下形成的。环双星原行星盘的气体成分的扰动方式类似于固体，星子为主的对应物，虽然机制，盘偏心起源不同。这是第一个工作的一系列，旨在调查的条件，行星形成的环联原行星盘。我们提出了一些流体动力学模拟，探讨两个观测到的二元系统：开普勒-16和开普勒-34周围的气体盘的响应。我们探讨了盘的粘度，长宽比，内边界条件，初始表面密度梯度，和自引力的动力学演化的磁盘，以及它的准稳态轮廓的重要性。我们发现双星类型对盘的平均偏心率e_d有很大的影响，Kepler-16的e_d = 0.02 - 0.08，Kepler-34的e_d = 0.10 - 0.15。α-粘度的值对磁盘的影响不大，但我们发现一个强大的平均磁盘偏心率增加纵横比由于波传播效应。内边界条件的选择对圆盘的面密度和偏心率影响不大。我们的主要发现是，包括磁盘的自引力对磁盘的质量小于12.5倍的最小质量的太阳星云的演化或最终状态的影响很小。这一发现与自引力相关的结果，在环主磁盘，它的列入被认为是一个重要的因素，在描述磁盘的演变。
2015-07-24 astro-ph.EP
Misalignment of terrestrial circumbinary planets as an indicator of their formation mechanism
环双星气盘经常被观察到与双星轨道不重合，这表明行星形成可能在不重合的气盘中进行。用N体模拟，我们考虑从一个最初未对准的粒子盘形成环双星类地行星。我们发现，如果类地行星以这种方式形成，在没有气体的情况下，它们只能形成接近共面或接近两极的二元轨道。行星围绕一个圆形双星形成共面，而行星围绕一个偏心双星可以形成共面或极性取决于初始磁盘错位和双星偏心率。一颗类地行星质量越大，它的排列就越整齐（共面或极面），因为它经历了更多的合并，导致平均偏差角更小。具有很大初始倾角的颗粒盘的节进动导致颗粒之间的高相互倾角。这在粒子之间产生了高的相对速度，导致质量喷射，可以完全抑制行星形成。未对准的类地环联星行星可能会在存在未对准的环联星气体盘的情况下形成，这可能有助于在行星形成期间调整粒子轨道并保持行星的倾角。
2022-02-21 astro-ph.EP
Circumbinary disk evolution in the presence of an outer companion star
我们考虑一个由一个内偏心双星和一个外伴星组成的三重系统。一个围绕内双星的高度错位的环双星盘受到两种相互竞争的影响：（i）围绕内双星偏心率矢量的节进动，导致错位的增加（极线对齐）和（ii）由外伴星驱动的偏心率和倾角的Kozai-Lidov（KL）振荡，导致错位的减少。结果取决于这些影响的时间尺度的比例。如果内部的二元力矩占主导地位，那么磁盘就与极方向对齐。如果外部伴随力矩占主导地位，则盘经历KL振荡。在这种情况下，高度偏心和错位的盘被内部双星破坏和吸积，而一些质量被转移到外部伴星。然而，当扭矩相似时，环双星盘的外部部分可以经历大的偏心振荡，而倾角保持接近极取向。在有外伴星的情况下，初始星盘倾角演化到极向的范围较小。在极地对齐过程中，磁盘破裂也更有可能，至少是暂时的。HD 98800中的恒星轨道具有这样的参数，即环双星盘的极对齐是预期的。在没有气体的情况下，固体粒子在比气体盘内潮汐截断半径小得多的半径处是不稳定的，因为KL驱动的偏心率导致与双星的近距离相遇。
2022-02-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumbinary discs: Numerical and physical behaviour
我们研究了在引力的影响下，使用二维流体动力学模拟的磁盘和二进制参数的磁盘上的动力学方面的影响的二进制的circumbinary磁盘的演变。为了区分物理效应和数值效应，我们采用三种流体动力学代码。首先，我们详细分析了有关边界条件和网格分辨率的数值问题。然后，我们进行了一系列的模拟与不同的二进制（偏心率，质量比）和磁盘参数（粘度，纵横比）从参考模型与开普勒-16参数。关于数值方面，我们发现，内部网格半径必须是的顺序的二进制半长轴，与自由流出的条件，使质量可以流到中央二进制。封闭的内边界导致不稳定的演化。我们发现，内盘转动偏心和进动的所有研究的物理参数。对于高粘度和大$H/R$（其中内孔更小且更圆），岁差速率缓慢，周期（$T_\mathrm{prec}$）从大约500个双星轨道（$T_\mathrm{bin}$）开始。减少$α$和$H/R$增加了间隙大小，并且$T_\mathrm{prec}$达到2500 $T_\mathrm{bin}$。对于不同的二元质量比$q_\mathrm{bin}$，间隙尺寸保持恒定，而$T_\mathrm{prec}$随着$q_\mathrm{bin}$的增加而减小。对于不同的二元偏心率$e_\mathrm{bin}$，我们在间隙大小和偏心率图中发现了两个独立的分支。分叉发生在$e_\mathrm{crit} \approx 0.18$附近，其中间隙最小，$T…
2018-06-13 astro-ph.EP
Linear Analysis of the Evolution of Nearly Polar Low Mass Circumbinary Discs
Martin & Lubow（2017）通过模拟表明，一个偏心双星周围的初始倾斜圆盘可以演变为极对齐，其中圆盘垂直于双星轨道平面。我们应用线性理论以解析和数值方式表明，接近极对齐的低质量环联星盘演变为极对齐并确定对齐时间尺度。显着的光盘演化对极性状态周围适度偏心的二进制可以发生典型的原恒星盘参数在不到一个典型的光盘寿命的二进制与轨道周期的顺序为100年或less.Resonant扭矩是有效得多，在截断的内部部分的circumbinary极盘比内部部分的共面盘。对于极盘，它们因二进制离心率为1而消失。结果与模拟一致，表明盘可以演化到极性状态。然后，环联星行星可能会在这样的圆盘中形成，并居住在极地轨道上。
2017-10-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Polar alignment of a dusty circumbinary disc -- I. Dust ring formation
通过三维气体-尘埃 SPH 模拟，本文证明高度倾斜环双星盘在极向对齐过程中因气尘进动差异形成长寿命尘埃环，并分析其漂移与尘气比效应。
2024-06-11 astro-ph.EP
Detection of two additional circumbinary planets around Kepler-451
我们宣布在开普勒-451双星系统周围探测到两个新的行星质量的同伴，除了先前基于日食时间变化分析探测到的一个之外。我们发现，一个43 d周期，最小质量为1.76 Mjup的内行星和一个$\sim$ 1800 d轨道周期，最小质量为1.61 Mjup的外行星可以解释日食时间的单行星拟合残差的周期性变化。我们更新了中间行星的轨道周期为406 d，并确定其偏心率为0.33。最新发现的外行星也在偏心轨道（0.29）上，而最里面的行星被认为有一个圆形轨道。这三颗类木行星都有相似的质量，我们的动力学稳定性测试表明系统是稳定的。
2022-02-04 astro-ph.EP
Radiation-Driven Warping of Circumbinary Disks Around Eccentric Young Star Binaries
本文研究了在偏心轨道上年轻双星周围的非自引力环双星盘的翘曲不稳定性。这样一个盘是受潮汐扭矩由于时间相关的二元潜在的和辐射扭矩由于辐射从每个恒星发出。环双星盘平面和双星轨道平面之间的倾角被假定为非常小。我们发现，有一个半径内/超过该环双星磁盘是不稳定的辐射驱动的翘曲，这取决于磁盘密度和温度梯度指数。这种边缘稳定的翘曲半径对粘度参数、基准盘半径和在那里测量的温度、恒星光度以及盘表面密度非常敏感，在该半径处，盘从光学厚变为薄，用于来自中心恒星的照射。另一方面，它对轨道偏心率和双星辐射参数不敏感，而双星辐射参数是双星质量比和光度的函数。由于潮汐力矩可以抑制环双星盘内部的翘曲，盘的外部开始翘曲。虽然环联星盘最有可能受到辐射驱动的弯曲，但对于亮度大于10^4 Lsun的年轻大质量恒星的联星来说，这种弯曲在天文单位到千天文单位的尺度上都是存在的，而对于那些亮度与太阳亮度相当的年轻联星来说，这种弯曲就不起作用了。
2014-10-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Planet-disc interactions around eccentric binaries and misaligned ring formation
本研究通过解析模型和流体动力学模拟，发现行星-盘相互作用可使环双星盘中的巨行星趋向共面或极向对齐，高质量盘可引发Kozai-Lidov振荡致行星抛出，并形成长寿命错位环。
2025-07-09 astro-ph.EP
Circumbinary discs with radiative cooling and embedded planets
到目前为止，已经发现了10颗围绕太阳型主序星运行的环联行星。几乎所有的双星都非常靠近不稳定区域，很难在原地形成。据推测，它们形成于更远的地方，并迁移到它们的观测位置。我们将以前的研究扩展到一个更现实的热盘结构，并确定什么参数影响双星周围行星的最终停车位置。我们进行二维数值模拟的粘性吸积盘周围的中央双星，包括粘性加热和辐射冷却盘表面。我们改变双星的偏心率以及圆盘的粘度和质量。关于盘的演化，我们发现它可以采取远远超过100000双轨道，直到达到平衡态。如前所述，我们发现双星打开的中心空腔变得偏心，并在一个椭圆的意义上缓慢进动。嵌入的行星迁移到圆盘的内边缘。在较低的圆盘粘度的情况下，它们进一步迁移以保持圆形轨道，而对于高粘度，它们进一步停在偏心轨道上。嵌入行星的最终位置与其在圆盘上打开缺口的能力有关。间隙开放行星分离内外盘，防止偏心激励在后者，使其更圆。这使得嵌入的行星可以迁移到更靠近双星的地方，与观测结果一致。间隙打开的必要条件和最终行星轮位置取决于行星轮质量和制动盘粘度。
2019-05-21 astro-ph.EP
Analytic orbit propagation for transiting circumbinary planets
本文提出的分析框架充分描述了共面系统的运动组成的恒星双星和行星轨道上的轨道以及长期的时间尺度上的恒星。Runge-Lenz矢量的扰动用于推导系统的短期演化，而八极长期理论用于描述其长期行为。后牛顿恒星轨道的修正。行星轨道最初是圆形的，这里发展的理论假设行星偏心率保持相对较小（e_2<0.2）。我们的模型进行了测试，从数值积分的完整的运动方程的结果，然后应用于调查的动力学历史的一些circumbinary行星系发现的美国宇航局的开普勒卫星。我们的研究结果表明，开普勒-34和开普勒-413系统的形成历史很可能与开普勒-16，开普勒-35，开普勒-38和开普勒-64的形成历史不同，因为这些系统观测到的行星偏心率与初始圆形轨道的假设不一致。
2015-02-23 astro-ph.EP
An Eccentric Binary with a Misaligned Circumbinary Disk
本研究通过光谱和光度观测证实Bernhard-2是带未对准环双星盘的偏心双星，测定了双星质量、系统年龄，发现盘进动与脉冲吸积特征，为盘物理和演化研究提供新样本。
2024-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dusty clumps in circumbinary discs
最近的观测显示，原行星盘经常表现出空腔和方位不对称，如尘埃陷阱和团块。在内盘区域存在一个恒星双星系统被提出来解释这些结构的形成。在这里，我们研究的尘埃和气体动力学在circumbinary盘周围的偏心和倾斜的双星。这是通过两个流体模拟的circumbinary光盘，考虑不同的值的二进制偏心率和倾角。我们发现，两种尘埃结构可以形成在光盘：一个单一的马蹄形的团块，在一个类似的气体过密度的顶部;或众多的团块，分布在内部光盘边缘。后者的特征是通过尘埃粒子和双星造成的气体螺旋之间复杂的相互作用形成的。所有这些团块都在特征位置存活了一个到几十个轨道周期。我们发现，它们的演化强烈依赖于气尘耦合和二进制参数。有趣的是，这些不对称的特征原则上可以用来推断或限制内盘腔内可能看不见的恒星伴星的轨道参数。最后，我们将我们的研究结果应用到围绕御夫座AB的圆盘。
2019-08-20 astro-ph.EP
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
The curiously circular orbit of Kepler-16b
最近发现的一些环双星行星为天体物理学家提供了一个新的工具，以了解行星形成是如何以及在哪里发生的。在越来越多的环双星系统中，开普勒-16可以说是最令人感兴趣的动态系统：它由一颗行星（e = 0.0069）围绕一颗中等偏心双星（e = 0.16）运行。我们提出了高分辨率的3D光滑粒子流体动力学模拟嵌入在一个circumbinary光盘的开普勒-16类似物，并表明，行星的偏心率阻尼其与原行星盘的相互作用。我们利用这一点为开普勒-16 b迁移通过的真实圆盘中的气体表面密度设定了一个下限，即10 g cm^-2。这表明开普勒16 b和其他环双星行星是在相对巨大的圆盘中形成和迁移的。我们认为，环联星盘的长期演化要求这些行星可能在盘生命周期的早期形成，并在盘失去大量原始质量之前向内迁移。
2013-08-02 astro-ph.EP
BEBOP VIII. SOPHIE radial velocities reveal an eccentric, circumbinary brown dwarf
本研究利用SOPHIE高分辨率光谱仪观测发现BEBOP-4系统中存在一颗质量约20.9倍木星质量的偏心轨道环双星褐矮星，该系统轨道处于稳定边缘，为研究环双星行星形成及共包层后双星演化提供了重要样本。
2025-10-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Coevolution of Binaries and Gaseous Discs
$\it Kepler$最近发现的环双星行星对当代的行星形成模型提出了质疑。要了解这些行星是如何形成的，需要描述它们的形成环境，环联星的原行星盘，以及盘和联星如何相互作用和变化。中央双星激发周围原行星盘的共振，驱动双星轨道要素和盘的演化。为了探索这些相互作用如何影响二进制偏心率和盘结构的演变，N体光滑粒子流体动力学（SPH）模拟的气体原行星盘周围的二进制开普勒38的基础上运行的$10^4$二进制周期的几个初始的二进制偏心率。我们发现，近圆双星弱耦合到光盘通过参数不稳定性和激发光盘偏心增长。偏心双星强烈耦合到磁盘造成偏心增长的磁盘和二进制。足够偏心的双星，强烈耦合到磁盘周围的磁盘开发的$m = 1$螺旋波发射的1：3偏心外林德布拉德共振（EOLR），对应于对齐的气体粒子经度的近星点。所有系统显示二进制半长轴衰减由于耗散的粘性盘。
2016-10-19 astro-ph.EP
Migration of planets in circumbinary discs
在双星附近的近轨道上发现行星引起了关于它们形成的问题。据信，这些行星在盘的外部区域形成，然后通过行星盘的相互作用迁移到它们目前的位置。考虑到五个不同的系统（开普勒-16，-34，-35，-38和-413），我们模拟了行星通过圆盘的迁移，特别关注行星的最终轨道要素。我们调查如何最终的轨道参数的光盘和行星质量的影响。使用二维，局部等温，粘性流体动力学模拟，我们首先模拟所有五个系统的磁盘动力学，其次是嵌入式行星的迁移特性的研究具有不同的质量。对于所有的系统，我们发现，光盘变得偏心和进动缓慢。我们确认了不同质量比的双星在进动周期-间隙-尺寸图上的分岔特征。开普勒-16、-35、-38和-413系统位于下支，开普勒-34位于上支。对于小的二进制偏心率的系统，我们发现一个新的非单调的，环状的功能。在所有系统中，行星都迁移到盘腔的内边缘。根据行星盘的质量比，我们观察到两个不同的制度。大质量行星可以通过压缩和循环内腔来显著改变盘结构，并且它们保持在接近圆形的轨道上。质量较低的行星受到圆盘的强烈影响，它们的偏心率被激发到很高的值，它们的轨道与内盘对齐，处于拱心共转状态。在我们的模拟中，行星的最终位置相对于观测结果来说通常太大了，因为圆盘的内部间隙很大。在最偏心的圆盘（开普勒-34和-413周围）中的迁移行星显示出最大的最终偏心率，与观测结果一致。
2018-08-16 astro-ph.EP
The formation of planets in circumbinary disks
我们根据最近发现的开普勒16，34和35系统来研究双星周围行星的形成。我们进行流体动力学模拟的自引力盘周围的二进制系统。所选择的二进制和磁盘参数的选择与观察到的系统一致。这些圆盘被演化，直到它们处于准平衡状态，并将所得系统与开普勒16、34和35的参数进行比较。我们发现了一个密切的对应关系的峰值密度在内部磁盘间隙和所观察到的行星的轨道。我们的结论是，根据我们的模拟，观测到的开普勒行星的轨道是由内部磁盘间隙的大小，这些系统的结果从二进制驱动。这通过密度增强或通过内盘中密度梯度反转处的行星捕获来介导行星形成。对于所有三个系统，行星轨道的当前偏心率小于模拟中的磁盘偏心率。这一点，加上轨道的长期稳定性，反对原地形成（例如环中物质的直接坍塌情景）。进行额外的模拟系统的参数范围更广（从食双星的调查），我们发现，在这种情况下，行星的半长轴和二进制偏心率应该是紧密相关的，提供了一个观测测试这种形成机制。
2012-10-17 astro-ph.EP
Circumbinary disk inner radius as a diagnostic for disk--binary misalignment
我们研究了具有偏心率$e\simeq 0.8$的双星HD 98800 BaBb周围的环双星盘的失准。\cite{Kennedy2019}观察到圆盘的倾角为$48^{\circ}$，或者与双星轨道平面极性对齐。他们的模拟表明，从$48^\circ$到极性配置的对齐可以在比该系统的年龄更短的时间尺度上发生。我们进行流体动力学数值模拟，以估计腔体的大小雕刻的偏心二进制为不同的磁盘倾角作为一个独立的检查极对齐。共振理论表明，这种高度偏心双星的极盘内部的扭矩比共面情况下要弱得多，这表明中心空腔比共面情况下要小得多。我们表明，推断的内半径（从一氧化碳测量）的吸积盘周围的BaBb可以排除它是温和的倾斜相对于双轨道平面的可能性，因此确认极性配置。这项研究构成了一个重要的诊断错位circumbinary磁盘，因为它可能使我们能够推断磁盘的倾斜度从观察到的气体盘的内径。
2019-07-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Empirical stability criteria for 3D hierarchical triple systems I: Circumbinary planets
本文通过超3亿次数值模拟首次系统研究三维偏心环双星行星轨道稳定性，给出经验拟合判据并训练机器学习模型，且在Kepler和TESS系统中验证有效。
2024-09-05 astro-ph.EP
Instability and Angular Momentum Transfer in Thick Circumbinary Disks
Purdue University（普渡大学）
本研究利用DISCO数值模拟，探究厚环双星盘的偏心不稳定性与角动量转移机制，揭示盘厚度、黏滞对不稳定性增长及双星迁移方向反转的影响，完善了厚盘下双星-盘演化的物理图像。
2026-08-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Migration and gas accretion scenarios for the Kepler 16, 34 and 35 circumbinary planets
开普勒任务已经探测到了几颗环联星行星。最近的工作强调了在观测到的位置形成这些行星的困难。有人认为，这些行星形成在它们的盘更远的地方，并迁移到它们被观察到的位置。我们研究嵌入在circumbinary光盘模型的开普勒-16，开普勒-34和开普勒-35三个系统的行星的轨道演化。其目标是：探索形成情景的可解释性，在这种情景中，核心在距离双星很远的地方形成，并随着气盘的分散而向内迁移和气体吸积;确定哪组盘参数导致行星的最终轨道与观测到的系统合理吻合。我们进行了模拟的密切的二进制系统与不同的纵横比，和粘性应力参数的circumbinary光盘相互作用。一旦双星+盘系统达到准平衡，我们将一颗行星嵌入盘中，并研究其在双星和盘力作用下的演化。我们考虑完全形成的行星，其质量等于从开普勒数据推断的质量，以及在气盘分散时迁移和吸积气体的低质量核心。所有系统的一个典型结果是，当行星进入双星系统形成的内腔时，向内迁移的停滞。环双星的圆盘变得偏心，圆盘的偏心率迫使行星进入非圆形轨道。对于开普勒-16 b，开普勒-34 b和开普勒-35 b系统中的每一个，我们都获得了参数与观测数据相当吻合的行星。这里提出的模拟提供了一个形成的情况下，核心的形式，向内迁移和吸积气体的支持，但所观察到的开普勒系统的准确拟合可能需要盘模型，显着更复杂的输入物理。
2013-07-02 astro-ph.EP
How to build Tatooine: reducing secular excitation in Kepler circumbinary planet formation
开普勒最近发现的环双星行星系是行星形成理论的重要试验平台。在双星周围的圆盘中，微行星的生长预计会被抑制在~10 AU的内部，这是由于微行星之间的高相对速度的长期激发，导致它们的碰撞破坏（而不是聚集）。在这里，我们表明，在行星形成的气体环双星盘的重力驱动快速进动的微行星和双星轨道，导致强烈的抑制微行星的偏心率超过2-3 AU，并使1-100公里的对象在该地区的增长成为可能。吸积友好区域的边界的精确位置取决于由二进制扭矩清除的内部盘腔的大小和盘质量（即使0.01 M_太阳盘强烈抑制星子激发），除其他外。中央双星轨道的岁差，由于环双星盘内缘的质量集中而增强，在这种抑制中起着关键作用，这是环双星行星形成特有的特征。
2012-12-10 astro-ph.EP
A triple origin for the lack of tight coplanar circumbinary planets around short-period binaries
凌日的环联星行星在短周期的联星比长周期的联星更容易被探测到，但是还没有被周期短于7天的{ \it Kepler}轨道联星观测到。在三重系统中，长期Kozai-Lidov周期和潮汐摩擦（KLCTF）已被证明可以将内轨道周期从$\sim 10^4$减少到几天。事实上，大多数短周期双星都被观测到拥有第三颗伴星。使用长期的演化分析和人口合成，我们表明，KLCTF使得它不太可能为环联过境行星周围存在的短周期双星。我们发现以下结果。(1)足够大质量的行星在紧密和/或共面的轨道上围绕着内双星可以抑制KL的演化，因为它们会引起内双星的岁差。KLCTF过程不会发生，从而阻止了短周期双星的形成。(2)长期的演化并没有被抑制，它驱使行星轨道进入一个高偏心率，产生一个不稳定的结构，在这个结构中，行星很可能被抛出系统。(3)世俗的进化并没有被熄灭，但地球在KLCTF的进化中幸存下来。它的轨道可能比目前观测到的内双星轨道宽得多，并且可能是偏心的，相对于内双星倾斜。这些结果导致两个主要结论：（1）不太可能在短周期双星的紧密共面轨道上找到大质量行星，（2）短周期双星中的环双星行星的性质受到长期演化的限制。
2016-06-09 astro-ph.EP
1:1 orbital resonance of circumbinary planets
最近对开普勒-47中第三颗行星的探测表明，双星可以在环双星轨道上拥有几颗行星。为了了解这样的系统的演变，我们进行了二维流体动力学模拟的circumbinary光盘与两个嵌入式行星的几个开普勒系统。在开普勒-47和开普勒-413这两个例子中，行星在圆盘内缘附近的行星停车位置以1：1的平均运动共振被捕获。轨道完全对齐，平均偏心率约为0.25至0.30，行星以马蹄形运动纠缠。随后的n体模拟没有光盘显示的配置是稳定的。我们的研究结果指出，存在一类新的稳定的共振轨道的双星。这样的轨道在现实中是否存在还有待观察。
2019-08-27 astro-ph.EP
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
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
Non-Keplerian spirals, a gas-pressure dust trap and an eccentric gas cavity in the circumbinary disc around HD 142527
本文报道了HD 142527周围环双星盘的$^{12}$ CO，$^{13}$ CO，C $^{18}$ O J=2-1跃迁和1.3mm连续辐射的ALMA观测，角分辨率为$\approx$ 1，0 \farcs 3.我们观察到多螺旋结构的强度，速度和速度色散的$^{12}$ CO和$^{13}$ CO气体示踪剂。一个新发现的$^{12}$ CO螺旋起源于尘埃马蹄形，并以超开普勒速度旋转或垂直上升，而螺旋间的气体以亚开普勒速度旋转。这个新的螺旋可能连接到先前识别的螺旋，因此跨越> 360 $^\circ$。在$^{12}$ CO和$^{13}$ CO螺旋之间观察到~30 AU的空间偏移，我们假设由于非零的垂直温度梯度，气体层以不同的速度传播（"冲浪“）。利用CO同位素之间不同的光学深度，我们重建温度和列密度图的外盘。气体表面密度的峰值在r\，$\approx$\，180\，au处，与连续谱发射的峰值一致。在这里，尘埃颗粒的斯托克斯数为$\approx$ 1，1，证实了马蹄形中的径向和方位角捕获。我们测量腔半径在半最大表面密度为$\approx$\，100\，au，和腔偏心率在0.3和0.45之间。
2021-03-29 astro-ph.EP astro-ph.GA 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
Bernhard-1: An Eccentric Binary Periodically Obscured by its Misaligned Circumbinary Disk
Tsinghua University（清华大学）；Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University（浙江大学物理高等研究院）；Post Observatory（波斯特天文台）；Westlake University（西湖大学）
本研究证实Bernhard-1为高偏心环双星盘掩食系统，质量约1.1和0.8倍太阳质量，年龄约10百万年，属Dolidze 42星团，盘与双星互倾角约50°或130°，并提出适用于CBO系统的几何分析方法。
2026-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the formation of retrograde S-type planets in binaries with a polar circumbinary disk
Bishop’s University（主教大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Stony Brook University（石溪大学）；University of Leeds（利兹大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）
本研究通过高分辨率流体动力学模拟，揭示了偏心质量不等双星的极向环双星盘可形成逆行迷你盘，为逆行S型行星提供原位形成通道，其出现率或高于当前估计。
2026-08-25 astro-ph.EP
