Predicting the Stability of Hierarchical Triple Systems with Convolutional Neural Networks
Okinawa Institute of Science and Technology（冲绳科学技术大学院大学）；Research Center for the Early Universe, School of Science, The University of Tokyo（东京大学理学部早期宇宙研究中心）
由于其固有的混沌性质，理解分层三重系统的长期演化是具有挑战性的，并且需要计算昂贵的模拟。在这里，我们提出了一个卷积神经网络模型来预测层次三元组的稳定性，通过观察它们在第一个$5 \times 10^5$内部二元轨道的演变。我们采用正则化的少体代码TSUNAMI来模拟$5\times 10^6$层次三元组，从中我们生成一个大型的训练和测试数据集。我们开发了十二种不同的网络配置，使用不同的三重轨道元素的组合，并比较它们的性能。我们的最佳模型使用6个时间序列，即半长轴比，内外偏心率，相互倾斜和近心角。该模型实现了超过$95\%$的曲线下面积，并提供了研究三重系统稳定性的相关参数。所有的训练模型都是公开的，允许预测分层三元系统的稳定性比纯$N$体方法快$200$倍。
2022-09-01 astro-ph.EP astro-ph.SR cs.LG
The White Dwarf Binary Pathways Survey III: contamination from hierarchical triples containing a white dwarf
白矮星双星路径巡天的目的是增加已知的与白矮星伴星（WD+AFGK双星）在近轨道上分离的A、F、G和K主序星的数量，以完善我们对紧凑双星演化和超新星Ia祖先性质的理解。这些接近的WD+AFGK双星预计将通过共同的包络演化形成，其中潮汐力倾向于使轨道呈圆形。然而，一些已确定的WD+AFGK双星候选者显示出偏心轨道，这表明这些系统要么是通过不同的机制形成的，要么它们可能不是接近的WD+AFGK双星。我们用SPHERE观测了其中一个WD+AFGK偏心双星，发现TYC 7218-934-1实际上是一个三重系统，其中WD是一个遥远的伴星。内联星可能是由G型恒星加上一颗在偏心轨道上看不见的低质量伴星组成。基于这一发现，我们估计了可能污染WD+AFGK样品的三重系统的分数。我们发现，轨道周期短于100天的目标中，只有不到15%可能是层次三重。
2020-03-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Accretion rates in hierarchical triple systems with discs
年轻的多星系在其生命的最初几百万年，在原恒星和原行星阶段，吸积了大部分的最终质量。先前的研究表明，在双星系统中，大部分吸积质量落在较轻的恒星上，从而演化为质量均衡。然而，年轻的恒星系统通常由两颗以上的恒星组成，预计它们将处于等级结构中。尽管其天体物理学的相关性，在分级系统的差异吸积仍有待了解。在这项工作中，我们调查是否吸积趋势预期在二进制是有效的高阶多次。我们进行了一组三维光滑粒子流体动力学模拟的二进制和层次三元组（HT）嵌入在吸积盘，与代码幻影。我们确定的第一次吸积的趋势，在高温超导体和他们的偏差相比，二进制。这些偏差，由于相互作用的小的二进制与下落的材料从circum-triple盘，可以描述与半解析处方。一般来说，HT中较小的双星比同质量的单个恒星吸积更多的质量。我们发现，在HT中，如果小双星比第三体重，标准的微分吸积方案（即第二个吸积更多的质量）受到阻碍。反过来，如果小双星比第三体轻，标准的微分吸积情况就会增强。我们在高温超导体中发现的特殊的微分吸积机制可能会影响它们的质量比分布。
2022-05-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
CoRoT LRa02_E2_0121: Neptune-size planet candidate turns into a hierarchical triple system with a giant primary
本文介绍了CoRoT LRa02_E2_0121的情况，它最初被归类为海王星大小的过境行星候选者，轨道相对较宽，为36.3天。使用UVES、Sandiford、SOPHIE和HARPS进行随访观察。这些观测揭示了光谱中一个微弱的伴星。为了找到系统的真实性质，我们使用TODMOR（一种二维相关技术）推导出了暗伴星的径向速度，并将其应用于索菲光谱。用EBAS模拟光变曲线，我们发现了一个深度约为0.07%的二次食，表明这是一个稀释的食双星。结合MCMC模型的光变曲线和径向速度表明，CoRoT LRa02_E2_0121是一个分层的三元系统，具有演化的G型主星和A型：F型掠食双星。这样的三重系统很难发现。
2011-08-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stability of hierarchical triples comprising a central massive body and a tight binary: the effect of inner and outer eccentricities on the binary breakup condition
本文研究了包含中心大质量天体和紧密双星的层级三星系统的稳定性，通过长时间的牛顿N体模拟，提出了一个综合考虑内外轨道偏心率、相互倾角、质量比和瓦解时标的双星瓦解条件经验拟合公式。
2025-04-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamical disruption timescales and chaotic behavior of hierarchical triple systems
我们研究的稳定性分层三重系统使用直接$N$体模拟，而不采用长期扰动近似。我们估计他们的破坏时间尺度，除了单纯的稳定/不稳定的标准，特别注意的内部和外部轨道之间的相互倾斜。首先，我们改进了以前文献中广泛采用的\citet{Mardling1999,Mardling2001}对动力稳定性判据的拟合。特别地，我们发现稳定边界对相互倾斜非常敏感，共面倒向三元组和正交三元组分别比共面倒向三元组稳定和不稳定得多.接下来，我们估计满足稳定性条件的三重态的破坏时间尺度高达$10^9$倍的内轨道周期。时间尺度遵循\citet{Mushkin2020}预测的缩放，特别是在高$e_\mathrm{out}$时，其随机游走模型最有效。我们获得了对破坏时间尺度的改进的经验拟合，这表明共面逆行三重组比之前的预测显着更稳定。此外，我们发现，相互倾斜的依赖关系可以解释的能量转移模型的基础上的抛物线相遇近似。我们还表明，三重态的破坏时间尺度对初始参数的微小变化非常敏感，反映了这些系统动力学的真正混沌性质。
2022-09-05 astro-ph.EP astro-ph.SR math.DS
Mildly-Hierarchical triple dynamics and applications to the outer solar system
三体相互作用在天体物理学中无处不在。例如，分层三元系统中的Kozai-Lidov振荡已经被广泛研究并应用于广泛的天体物理系统。然而，轻度层次三元组也起着重要的作用，但他们很少探索。在这项工作中，我们考虑的长期动力学的测试粒子在一个温和的层次结构。我们发现的长期近似是可靠的限制，目前的共振和混沌区域使用表面的部分，并表征区域的相空间，允许大的偏心率和倾斜度的变化。最后，我们将长期结果应用到外太阳系。我们重点研究了在一颗可能的外行星（Planet-9）扰动下极端海王星外天体（eTNO）的分布，发现除了低倾角的Planet-9外，极轨或逆轨的Planet-9也可能产生eTNO的近心聚集，而极轨的eTNO倾角分布更广。
2020-11-30 astro-ph.EP
The architecture of the hierarchical triple star KOI 928 from eclipse timing variations seen in Kepler photometry
我们提出了一个层次的三星系统（KIC 9140402），低质量的食双星轨道更大质量的第三颗星。该双星的轨道周期（4.98829天）是由NASA开普勒太空船的光度测量所确定的。周期性变化的潮汐场，由于偏心轨道的双星第三，造成的变化，在轨道周期的双星。由此产生的日食时间的变化提供了深入了解这个系统的动力学和架构，并允许推断的总质量的二进制（$0.424 \pm 0.017 \text{M}_\odot$）和轨道参数的二进制围绕中央恒星。
2011-06-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Empirical Stability Boundary for Hierarchical Triples
三体问题是出了名的混乱，没有封闭形式的解析解。然而，三个或更多个机构的等级系统可以在无限的时间尺度上保持稳定。一个系统被认为是分层的，如果物体可以被分成不同的时间和长度尺度的单独的两体轨道，使得一个轨道只受到其他物体引力的轻微影响。以前的工作已经映射在不同的分辨率在有限的参数范围内的系统的稳定性，并试图推导出解析和半解析的稳定性边界适合解释所观察到的现象。对某些制度的理解相对较好。然而，参数空间中仍有很大的区域未被映射，并且对其稳定性边界知之甚少。我们提出了一个全面的数值研究的稳定性边界的分层三元组在一系列的初始参数。具体地说，我们考虑了内双星与外第三体的质量比（$q_{\rm out}$）、互倾角（$i$）、内双星和外双星的初始平均异常和偏心率（分别为$e_{\rm in}$和$e_{\rm out}$）。我们拟合的稳定性边界的依赖$q_{\rm out}$作为阈值的比例的内二进制的半长轴的外二进制的近心分离$a_{\rm in}/R_{\rm p, out} \leq 10^{-0.6 + 0.04q_{\rm out}}q_{\rm out}^{0.32+0.1q_{\rm out}}$共面双星系。我们开发了一个额外的因素来解释相互倾向。由此产生的拟合预测随机初始化的$10^4$轨道的稳定性接近稳定边界与$87.7\%$的准确性。
2022-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Identifying Hierarchically Triple Star Systems with Gaia DR3 and LAMOST
针对光谱学确认的分层三星系统有限的问题，本研究交叉匹配Gaia DR3非单星目录与LAMOST DR10数据，识别出23个三星系统（含18个新发现），并通过轨道分析确定参数，揭示探测限制，凸显光谱观测优势。
2024-12-03 astro-ph.EP astro-ph.GA 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
Eccentricity evolution in hierarchical triple systems with eccentric outer binaries
我们开发了一种技术，用于估计的内部偏心率的分层三重系统，与内部的轨道是最初的圆形，而外部的偏心。我们考虑共面系统以及分离的组件和可比的质量。短周期项的推导是基于龙格-伦茨矢量的变化率的展开。然后，将短周期项与久期项结合起来，利用正则微扰理论得到。理论方程的有效性进行了测试的数值积分的完整的运动方程。
2014-08-23 astro-ph.EP
Eccentric von Zeipel-Lidov-Kozai effects under mildly hierarchical triple systems: Influence of Brown corrections upon orbit flipping
本文将 Brown 修正扩展至八极阶耦合，研究轻度分级三体中偏心 ZLK 机制导致的轨道翻转，揭示其破坏翻转区域对称性并验证单摆近似。
2025-07-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Analytical models for secular descents in hierarchical triple systems
提出三种解析近似模型描述层次三体系统中EKL机制驱动的内轨道偏心率长期下降，准确估计近距离遭遇特性与时间尺度，并应用于热木星迁移率计算。
2024-09-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Newly identified compact hierarchical triple system candidates using Gaia DR3
目标。我们介绍了一种新的方法来识别新的紧凑的层次三星，利用盖亚DR3的巨大潜力，也是其未来的数据发布。我们的目标是显着增加当前的紧凑层次三元组的数量。方法.我们利用来自不同巡天的几个食双星目录，总计超过100万个目标，我们搜索盖亚DR3非单星轨道解，其周期大大长于双星的食周期。在大多数情况下，这些解应该属于这些系统中第三恒星的外轨道。我们还尝试使用TESS日食时间变化来验证一些最适合我们的候选者。结果我们发现403个对象与合适的盖亚轨道的解决方案，其中27个已经知道的三重系统。这使得我们的样本中有376个新确定的分层三元系候选者。我们分析了外轨道偏心率的累积概率分布，发现它是非常相似的早期研究发现的开普勒和OGLE任务的观测基础上。我们在TESS数据中发现了192个天体的可测量的非线性日食时间变化或第三体日食，我们也认为这些天体是已确认的候选天体。其中，我们构建了分析光旅行时间效应模型的日食时间变化的22个对象，以及采样TESS观测。我们比较了我们的解决方案和盖亚解决方案的外轨道参数，发现最可靠的轨道参数是轨道周期，而其他参数的值应谨慎使用。
2022-12-06 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Long live the disk: lifetimes of protoplanetary disks in hierarchical triple star systems and a possible explanation for HD 98800 B
原行星盘的气体耗散是影响行星形成的关键过程之一，人们普遍认为，单颗恒星周围的原行星盘的气体耗散发生在几百万年的时间尺度上。在过去的几年里，在多个恒星系统中发现了几个原行星盘，尽管它们所处的环境很复杂，但其中一些似乎相当古老，这种情况可能有利于行星形成。一个明显的例子是HD 98800 B周围的盘，HD 98800 B是一个等级四恒星系统中的双星，在$\sim$ 1000万年的年龄，它似乎仍然拥有大量的气体。在这里，我们提出了一个1D+1D模型来计算的垂直结构和气体演化的分层三星系统的周围的磁盘考虑不同的恒星和磁盘参数。我们发现，由于内部的二进制连同截断的磁盘由于外部同伴的潮汐扭矩强烈减少粘性吸积和膨胀的磁盘。即使允许潮汐流的粘性吸积，这些环境中的盘也可以存活超过1000万年，这取决于它们的性质，光蒸发是主要的气体耗散机制。我们特别适用于我们的模型，以circumbinary磁盘周围的HD 98800 B，并确认其寿命，以及目前不存在的磁盘周围的伴星HD 98800 A，可以解释与我们的模型，并通过这种机制。
2021-05-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Polar circumtriple planets and disks around misaligned hierarchical triple stars
本文通过解析方法和N体模拟研究错位层级三合星周围环三星轨道的动力学，揭示了节点天平动是实现极地对齐的关键条件，并确定了使拱线进动速率为零的两个互错位值。
2025-03-09 astro-ph.EP
Eccentricity generation in hierarchical triple systems: the planetary regime
在以前的论文中，我们开发了一种技术，用于估计的内部偏心率的分层三重系统，与最初的内部轨道是圆形的。我们考虑了具有分离良好的组件和不同初始设置（例如共面和非共面轨道）的系统。然而，我们检查的系统具有可比的质量。在本文中，以前推导的一些公式的有效性进行了测试，通过数值积分的完整的运动方程的系统与较小的质量比（从${10^{-3} \hspace{0.2cm} \mbox{to} \hspace{0.2cm} 10^{3}}$，即系统与小尺寸的机构）。还有关于HD217107及其行星同伴的讨论。
2014-08-23 astro-ph.EP
Eccentricity generation in hierarchical triple systems with coplanar and initially circular orbits
我们发展了一种技术，用于估计的内部偏心率的分层三重系统，以及分离的组件。我们调查系统与最初的圆形和共面轨道和可比的质量。该技术是基于一个扩展的龙格-伦茨矢量的变化率计算短周期项，通过使用一阶微扰理论。将短周期项与八极能级久期理论项相结合，导出了一个相当简单的内双星偏心率公式。对完整的运动方程的数值积分的理论结果进行了测试。并与其他研究结果进行了比较。
2014-08-23 astro-ph.EP
Stability criteria for hierarchical triple systems
在本文中，我们给出了一个总结的稳定性准则，已推导出的分层三重系统在过去的几十年。我们给出了一个简短的描述，我们讨论的标准，是基于广义的概念的零速度表面的限制三体问题，一般情况下。我们还提出了与其中一具尸体逃脱有关的标准。然后，我们讨论的标准，已得出使用数据从数值积分。最后，我们报告的标准，涉及混沌的概念。在所有情况下，只要有可能，我们讨论的标准和方法的推导的基础上的优点和缺点，并在几种情况下进行了一些比较。
2014-08-22 astro-ph.EP
Eccentricity generation in hierarchical triple systems with non-coplanar and initially circular orbits
在以前的论文中，我们开发了一种技术，用于估计内偏心率在共面分层三重系统的初始圆形轨道，具有可比的质量和分离良好的组件，基于扩展的龙格-伦茨矢量的变化率。现在，同样的技术扩展到非共面轨道。然而，由于所谓的“Kozai效应”引起的复杂性，它只能应用于具有${I_{0}<39.23^{\circ}}$或${I_{0}>140.77^{\circ}}$的系统，其中${I}$是两个轨道的倾角。理论模型进行了测试，从数值积分的完整的运动方程的结果。
2014-08-23 astro-ph.EP
Binary parameters from astrometric and spectroscopic errors--candidate hierarchical triples and massive dark companions in Gaia DR3
我们展示了如何天体测量和光谱误差介绍了一个未解决的二进制系统可以结合起来，给估计的二进制周期和质量比。如果我们假设在观测基线上看到一个或多个完整的轨道，这可以通过分析来实现，或者对所有其他情况进行数值计算。我们将这种方法应用于盖亚DR 3数据，结合最新的天体测量和光谱数据。我们比较推断的周期和质量比计算使用我们的方法与轨道参数测量的非单星在盖亚DR 3，并找到很好的协议。最后，我们使用这种方法来搜索Gaia DR 3 RVS数据集的子集，其中rv_method_used=1，以寻找紧凑对象候选者。我们选择了具有显著天体测量和光谱误差的源（$RUWE_{ast}>1.25$和$RUWE_{spec}>2$），具有大的推断质量比，以及大的推断伴星质量（$q>1$和$M_c>3 M_\odot$），给出了4，641个候选层次三元组和主序列+紧凑型天体对的目录。我们采用更严格的削减，并施加低水平的光度变化，以消除可能的三重（$RUWE_{phot}<2$）产生45个候选人的黄金样本。
2022-10-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
TICs 167692429 and 220397947: The first compact hierarchical triple stars discovered with TESS
我们报告的发现和复杂的分析的前两个紧凑的层次三星系统发现TESS在或附近的南部连续观察区在第1年。TIC 167692429和220397947都是以前未知的食双星，第三颗伴星的存在是从食时变化中推断出来的，表现出强烈的第三体扰动的特征，在第一个系统中，也是从食深度变化中推断出来的。我们进行了全面的分析，包括TESS和档案地基WASP光变曲线的同步光动力学建模，以及日食时间变化曲线。此外，第一次，我们包括在同时适合多个恒星光谱能量分布数据和理论PARSEC恒星等时线，考虑到盖亚DR2星系和编目的金属丰度。我们发现，这两个系统都有双F星双星和一个较低质量的第三恒星。在TIC 167692429系统中，内双星相对于外轨道是适度倾斜的（$i_{mut}=27^o$），双星和外（三重）轨道周期分别为10.3和331天。相互倾斜的轨道导致双星轨道平面的驱动岁差，这导致双星日食消失很长一段时间。在TIC 220397947的情况下，两个轨道平面更接近对齐，内轨道周期与外轨道周期分别为3.5天和77天。在没有径向速度观测的情况下，我们无法计算这两个系统的高度精确的质量和年龄。根据恒星等时线，TIC 167692429可能是一个前主序或一个更老的后MS系统。在TIC 220397947的情况下，我们的解决方案更倾向于年轻的MS前场景。
2020-02-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tertiary Tides with Eccentric Orbits
本文将第三星潮汐理论扩展到偏心分级三合星，发现内双星偏心率会使其同时耗散内、外轨道能量，并提供可供恒星演化代码使用的经验公式。
2025-09-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Eclipse timing study of new hierarchical triple star candidates in the Northern Continuous Viewing Zone of TESS
本研究利用TESS北天连续观测区的测光数据，通过食时变化分析搜寻隐藏的三星系统，新发现125个分层三星候选体，并对比轨道参数分布、检验参数相关性。
2024-02-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Secular chaotic dynamics in hierarchical quadruple systems, with applications to hot Jupiters in stellar binaries and triples
等级四星系统自然出现在恒星双星和恒星三星中。例如三重恒星系统中的热彗星（HJs），以及双星系统中HJs的行星伴星。这些系统的长期动力学演化一般是复杂的，长期混沌运动可能在某些参数制度。后者可导致极高的离心率，因此，强相互作用，如有效的潮汐演变。这些相互作用被认为是通过高偏心率迁移形成HJs的重要作用。然而，对这些系统的长期动态仍然缺乏更深入的了解。在这里，我们详细研究的长期动力学的特殊情况下的层次四重系统的“2+2”或“3+1”的配置。我们展示了如何可以铸造的运动方程的形式表示一个受扰的层次三体系统，其中的外轨道角动量矢量是进动稳定地围绕一个固定的轴。在这种情况下，我们表明，偏心率激发可以显着增强时的进动周期是可比的Lidov-Kozai振荡的内轨道的时间尺度。这是由于外轨道的进动导致内外轨道之间的相互倾斜，即使初始相互倾斜很小。我们提出了一个简化的半解析模型，描述了后者的现象。
2017-06-16 astro-ph.EP
Dynamical Evolution of Quasi-Hierarchical Triples
University of Oxford（牛津大学）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Niels Bohr Institute, Copenhagen University（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）
研究准层级三体系统（外轨道周期远长于内轨道但外轨道极端偏心）的引力动力学，通过脉冲映射描述其演化，揭示超出von Zeipel-Lidov-Kozai机制的长期振荡和随机游走行为。
2026-08-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Beyond Point Masses. IV. TNO Altjira is Likely a Hierarchical Triple Discovered Through Non-Keplerian Motion
通过非开普勒动力学建模，发现TNO Altjira可能是分层三星系统，其J2形状异常暗示未分辨内部双星，并预测互食季节已开始。
2024-03-19 astro-ph.EP
Absolute Dimensions of a Flat Hierarchical Triple System KIC 6543674 from the Kepler Photometry
许多开普勒近距离双星被认为是通过它们的食时变化（ETV）构成了等级三元系统。如果观测到这些系统中的第三个物体的运动，就能对其物理和轨道特性提供精确的限制，否则很难获得这些限制。在这封信中，我们分析了这样一个“三级事件”，只观察到一次在KIC 6543674系统。该系统由一个短周期（$2.4\,\mathrm{days}$）内食双星和一个在宽轨道（$1100\,\mathrm{days}$）和偏心轨道（$e\simeq0.6$）上的第三个天体组成。对围绕第三天体的一个下合点的三次第三次日食的分析得出，内外双星平面之间的相互倾斜度为$3.3^\circ\pm0.6^\circ$，表明其几何形状非常平坦。此外，结合第三次日食的时间和形状与内双星的相位曲线和ETV，我们单独使用开普勒测光确定系统中所有三个天体的质量和半径比。根据开普勒输入星表中的原始质量和温度，三颗恒星的绝对质量、半径和有效温度如下：$M_\mathrm{A}=1.2\pm0.3\,M_\odot$、$R_\mathrm{A}=1.8\pm0.1\,R_\odot$、$M_\mathrm{B}=1.1_{-0.2}^{+0.3}\,M_\odot$、$R_\mathrm{B}=1.4\pm0.1\,R_\odot$、$M_\mathrm{C}=0.50_{-0.08}^{+0.07}\,M_\odot$、$R_\mathr…
2015-06-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Validation of Gaia DR3 orbital and acceleration solutions with hierarchical triples
本文利用 Gaia DR3 中 14,791 个分层三合星样本，通过内外天体视差一致性校准双星轨道解和加速度解的视差不确定度，发现其被低估 1.3–3 倍但仍优于单星解，并公开了目录和膨胀因子表。
2024-09-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Difficulty in Formation of Counter-orbiting Hot Jupiters from Near-coplanar Hierarchical Triple Systems: A Sub-stellar Perturber
在100颗具有测量的投影自旋轨道角λ的凌日行星中，有几个系统被认为是反轨道的。虽然它们可能是由于投影效应，但产生逆轨道行星的机制尚未建立。一个有希望的情况下，反轨道行星是极端的偏心率演化的近共面分层三重系统偏心的内部和外部或位。我们通过一系列系统的数值模拟详细研究了这种情况，并考虑了在这种机制下与遥远的亚恒星微扰形成热微扰的可能性，特别是反轨道微扰。我们将四极和八极长期引力相互作用的两个轨道，也短程力（修正广义相对论，恒星和内行星潮汐和旋转畸变）同时。我们发现，大多数系统的潮汐破坏和一小部分幸存的行星原来是潮汐。在这种情况下，反轨道热彗星的形成只可能在非常有限的参数范围内，因此在实践中是非常不可能的。
2016-02-14 astro-ph.EP
Searching for compact hierarchical triple systems candidates in astrometric binaries and accelerated solutions
本研究针对致密层级三星系统探测难的问题，通过分析盖亚DR3数据中天体测量双星和加速解的径向速度振幅，结合新方法识别出956个候选体，为恒星层级结构研究提供支撑。
2024-11-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
New insight of time-transformed symplectic integrator I: hybrid methods for hierarchical triples
针对 LogH 在层级三合星中产生非物理偏心率演化的问题，本文提出结合 LogH 与外部轨道积分的混合方法及更高效、时间对称的 BlogH，并给出切换准则。
2024-12-03 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.IM
Uncovering the ultimate planet impostor. An eclipsing brown dwarf in a hierarchical triple with two evolved stars
近年来，通过天基光度时间序列进行系外行星搜索已证明非常有效。然而，对探测到的行星候选者的后续工作已被证明对揭示过境物体的真实性质至关重要。在本文中，我们详细分析了隐藏在行星信号中的假阳性信号之一。在这种情况下，候选KOI-3886.01从各种技术中显示出行星性质的明确证据。事实上，这颗假行星的性质使它成为研究恒星离开主序星时行星演化的最有趣和最有前途的行星之一。为了揭示这个系统的真实性质，我们提出了一套完整的观测技术，包括高空间分辨率成像，高精度光度时间序列（显示日食，相位曲线变化和星震学信号），高分辨率光谱学和导出的径向速度，以揭示这个行星候选者的真实性质。我们发现KOI-3886.01是一个有趣的假阳性事例：一个由一颗$\sim$ K2 III巨星（KOI-3886 A）和一颗由一颗次巨星$\sim$ G4 IV星（KOI-3886 B）和一颗棕矮星（KOI-3886 C）组成的近食双星组成的等级三元系统。特别是KOI-3886 C是迄今为止已知的辐射最大的棕矮星之一，在这个亚恒星区域显示出最大的半径。它也是第一个已知的围绕演化恒星的食褐矮星。在本文中，我们强调了完整的后续观测的相关性，以太阳系外行星的凌日技术，如开普勒和TESS，并在未来，PLATO。特别是，多色高空间分辨率成像是排除该系统中行星场景的第一个提示。
2021-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transit timing variations in eccentric hierarchical triple exoplanetary systems. I. Perturbations on the time-scale of the orbital period of the perturber
本文研究了包含较远（a_2>>a_1）行星或恒星伴星的凌日系外行星系统的长期时间尺度（即与外摄动天体轨道周期相匹配的周期）凌日定时变化。我们给出了一个解析形式的O-C图（它描述了这样的TTV-S）在三角级数，有效的任意相互倾斜，内偏心率的第六阶。我们发现，O-C的轨道和物理参数的依赖关系可以分为三个部分。其中两个与具体系统的真实物理参数（即质量、间距、周期）无关，仅取决于无量纲轨道要素，因此可以进行一般分析。我们针对不同的任意初始参数以及两个特定系统CoRoT-9 b和HD 80606 b分析了这些无量纲振幅。我们发现，在一般情况下，虽然O-C的形状强烈变化的角轨道元素，净振幅（偏离某些特定的配置）仅弱依赖于这些元素，但强烈的偏心率。作为一个应用程序，我们说明了公式的弱偏心CoRoT-9 b，和高偏心HD 80606 b的工作。我们还考虑了检测问题，以及正确识别这种扰动。最后，我们说明的操作和有效性的Kozai周期与潮汐摩擦（KCTF）的情况下HD 80606 b。
2010-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Analyses on a Relativistic Hierarchical Resonance with the Hamiltonian Approach
我们研究了由一个内EMRI和一个外MBH构成的共振三重系统的动力学演化。相关的共振态（λ_2- \varpi_1 ~ const）由内EMRI的相对论性拱点进动所支持，并且，与标准的平均运动共振不同，三重系统可以具有分级轨道构型（但不同于Kozai过程）。为了分析这个不寻常的共振系统，我们扩展了所谓的哈密顿方法，并推导出从EMRI-MBH三重系统到一个简单的一维哈密顿量的映射。与派生的映射，我们的共振，如捕获概率的特征量的分析预测，并发现它们合理地同意与数值模拟到中等偏心。
2013-01-14 astro-ph.EP gr-qc
Detecting circumbinary exoplanets and hierarchical stellar triples with the LISA gravitational radiation mission
我们研究了利用LISA引力辐射探测器探测环绕白矮星的行星或恒星伴星的可能性。具体地说，我们考虑的加速度的重心的白矮星的二进制由于轨道的第三个机构，以及在整个二进制的潮汐场的变化的影响，由于扰动的偏心轨道。我们发现，恒星和行星质量的物体的重心的移动是可检测的。如果环联星行星出现的频率与孤立的主序星周围的气体巨行星相似，那么我们预计在四年的LISA观测中会发现10颗这样的行星。对于一个更长的，为期十年的任务，行星质量，轨道周期和双轨道周期的可访问参数空间增长和LISA的相关产量增加到约100预期检测。
2018-12-09 astro-ph.EP astro-ph.GA
Higher-order effects in the dynamics of hierarchical triple systems. III. Astrophysical implications of second-order and dotriacontapole terms
本文研究层级三体系统在牛顿引力下的长期演化，采用包含二阶和三十二极项的解析方程，发现这些高阶效应可抑制轨道翻转、引起行星半长轴显著变化及增强黑洞系统偏心率，且与N体模拟更吻合。
2025-01-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
KELT-4Ab: An inflated Hot Jupiter transiting the bright (V~10) component of a hierarchical triple
我们报告发现的KELT-4Ab，一个膨胀的，过境的热木星轨道上最明亮的组成部分，一个分层的三星系统。主星是一颗F星，拥有$T_{\rm eff}=6206\pm75$ K、$\log g=4.108\pm0.014$、$\left[{\rm Fe}/{\rm H}\right]=-0.116_{-0.069}^{+0.065}$、${\rm M_*}=1.201_{-0.061}^{+0.067} \ {\rm M}_{\odot}$和${\rm R_*}=1.610_{-0.068}^{+0.078} \ {\rm R}_{\odot}$。最适合的线性星历是$\rm {BJD_{TDB}} = 2456193.29157 \pm 0.00021 + E\left(2.9895936 \pm 0.0000048\right)$。它的星等为$V\sim10$，行星半径为$1.699_{-0.045}^{+0.046} \ {\rm R_J}$，质量为$0.902_{-0.059}^{+0.060} \ {\rm M_J}$，是膨胀的热彗星（$R_P > 1.5R_J$）中最明亮的宿主，使其成为探索膨胀行星性质的有价值的发现。此外，它存在于一个分层的三重和它接近地球（$210$ pc）提供了一个独特的机会，动力学研究与高分辨率成像和精确的径向速度持续监测。特别是，当它在2015年10月…
2015-09-30 astro-ph.EP
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
Short-Range Forces Can Catalyze Extreme Orbital Evolution in Hierarchical Triples
Institute for Advanced Study（高等研究院）；Princeton University（普林斯顿大学）
研究揭示在层级三星系统中，短程力（如相对论效应）通过非绝热跳跃机制催化而非抑制极端偏心率行为，显著改变双星系统的相空间演化。
2026-08-17 astro-ph.EP astro-ph.HE
Higher-order effects in the dynamics of hierarchical triple systems. Quadrupole-squared terms
我们分析了远第三体在内双星上引起的四极微扰中三级系统向二级系统的长期演化。牛顿的三体运动方程，以半长轴比$a/A$的幂展开，成为一对有效的单体开普勒运动方程，受到一系列多极摄动的扰动，表示为四极、$O[(a/A)^3]$、八极、$O[(a/A)^4]$等等。在瞬时轨道根数演化的拉格朗日行星方程中，二阶效应产生于获得每个元件的一阶解，该元件由恒定（或缓慢变化）部分和振荡微扰部分组成，并将其重新插入到方程中以获得二阶解。在对两个轨道时间尺度进行平均以获得长期演化之后，这些二阶四极（$Q^2$）项预计将产生$(a/A)^6$阶效应。然而，我们发现，轨道平均实际上提高了二阶项的外，内轨道周期，$ \sim (A/a)^{3/2}$的比率的一个因素。对于具有低质量第三体的系统，$Q^2$效应很小，但对于具有相当质量或非常大质量的第三体的系统，例如围绕太阳质量恒星的太阳-木星系统，或围绕$10^6 \, M_\odot$大质量黑洞的$100 \, M_\odot$双星系统，$Q^2$效应可以完全抑制发生在一阶解中的内轨道从逆行到逆行再返回的翻转。这些结果与Luo，Katz和Dong使用“校正双平均”方法得出的结果完全一致。
2020-11-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Quasi-secular evolution of mildly hierarchical triple systems: analytics and applications for GW-sources and hot Jupiters
在等级三元系统中，内部的双星被一个遥远的伴星扰动。对于大的相互倾斜，Lidov-Kozai机制长期激发大的偏心率和倾斜振荡的内双星。$e_{\rm max}$是一种推导简单、应用广泛的最大偏心距公式。然而，对于轻度等级系统（即伴星相对较近且质量较大），非长期扰动会影响演化。在这里，我们考虑到快速的非长期变化，并找到新的解析公式$e_{\rm max}$，在系统的层次，纠正以前的工作和复制的轨道翻转标准。我们发现，$e_{\rm max}$普遍增强，允许更紧密的内部二进制组件之间的接触，从而显着改变他们的相互作用和最终的结果。然后，我们扩展我们的方法，包括额外的相对论和潮汐力。使用我们的研究结果，我们表明，合并时间的引力波（GW）源轨道大质量黑洞在星系核的增强与以前的分析只占长期制度。因此，这影响了在相关的温和层次制度的GW源的分布和速率。我们测试和确认我们的预测与直接N体和2.5级后牛顿代码。最后，我们使用统计方法计算了行星系中热中子星（HJ）的形成和破裂率，该方法结合了我们对$e_{\rm max}$的新结果。我们发现，更多的HJ从更远的地方迁移，但他们也更频繁地潮汐中断。值得注意的是，HJ的总体形成率与以前的研究结果相似。然而，不同的速率可以体现在不同的底层分布的观测暖流。
2018-09-10 astro-ph.EP astro-ph.HE
WASP-34b: a near-grazing transiting sub-Jupiter-mass exoplanet in a hierarchical triple system
WASP-34 b是一颗亚木星质量的系外行星，它每4.3177天在一个稍微偏心的轨道（e = 0.038 +/- 0.012）上经过10.4等的太阳型主星（1 SWASP J110135.89-235138.4; TYC 6636-540-1）。我们发现一颗行星的质量为0.59 +/- 0.01 M_Jup，半径为1.22 ^{+0.11}_{-0.08} R_Jup。径向速度为55+/-4 m/s/y的线性趋势表明系统中存在一个长周期的第三体，其质量大于0.45 M_Jup，距离主星大于1.2 AU。这第三个天体要么是低质量恒星，要么是白矮星，要么是另一颗行星。凌日深度（（R_P/R_*）^2 = 0.0126）和高碰撞参量（b = 0.90）表明这可能是第一颗已知的凌日系外行星，但置信度只有~ 80%。
2010-12-10 astro-ph.EP
Orbital flips in hierarchical triple systems: relativistic effects and third-body effects to hexadecapole order
我们在后牛顿广义相对论的近似下分析了等级三元系的长期演化。我们将牛顿三体运动方程展开为比率$a/A$的幂，其中$a$和$A$分别是内双星轨道和第三体轨道相对于内双星质心的半长轴。内双星系统中相对于$1/a^2$加速度为$(a/A)^3$阶的"四极"项是著名的Kozai-Lidov轨道倾角和偏心率振荡的原因。$(a/A)^4$阶的八极项已经被证明允许内轨道从相对于外轨道的正转"翻转"到逆行和返回，并且允许偏移到非常大的偏心率。我们进行扩展的运动方程的十六极级，相应的订单$(a/A)^5$的贡献。我们还包括领先的后牛顿理论的轨道效应，即近心进动的内部和外部轨道。使用拉格朗日行星方程的两个双星的轨道元素，我们平均轨道的时间尺度，通过hexadecapole顺序获得的长期演变的元素的方程，并利用它们来分析天体物理学的兴趣的情况下。我们发现，在大多数情况下，发现在八极顺序的轨道翻转是强大的相对论和十六极摄动。我们表明，对于等质量的内双星，八极项消失，十六极贡献可以单独产生轨道翻转和游览非常大的偏心率。
2017-08-03 astro-ph.EP gr-qc
Circumbinary planets in coplanar triple-star systems: I. Minimum eccentricity variation region
Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación (FAMAF), Universidad Nacional de Córdoba (UNC)（科尔多瓦国立大学数学、天文学、物理与计算学院）；Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), CONICET-UNC（理论与实验天文研究所）；Observatorio Astronómico de Córdoba (OAC)（科尔多瓦天文台）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学法国国家科学研究中心IPAG实验室）
本研究探究等级三星系统中Lidov-Kozai振荡的发生条件，通过N体模拟和解析推导，确定了环双星行星的最小偏心率变化区域，其结果可用于解释观测到的三星系统WDS 08403+1921的动力学特征。
2026-09-07 astro-ph.EP
Thermal Infrared Imaging and Atmospheric Modeling of VHS J125601.92-125723.9 b: Evidence for Moderately Thick Clouds and Equilibrium Carbon Chemistry in a Hierarchical Triple System
我们给出并分析了附近的M矮星VHS J125601.92-125723.9（VHS 1256）的Subaru/IRCS L'和M'图像，最近声称它有一个11 M_Jup的伴星（VHS 1256 b），距离为102 au。我们的AO图像将中央恒星部分解析为双星，其组成部分的亮度几乎相等，并且分离为0.106”+/- 0.001”。VHS 1256 b占据了与HR 8799 bcde几乎相同的近红外色星等图位置，并且具有可比较的L'亮度。然而，它的H-M '颜色更红，意味着它的M'通量密度比HR 8799行星相对更亮，这表明VHS 1256 b中的非平衡碳化学可能不那么重要。我们成功地匹配了VHS 1256 b的整个SED（光学到热红外）与大气模型，假设化学平衡，模型未能重现HR 8799 b在5微米。我们的模型倾向于在伴星的大气层中有稍微厚一点的云，尽管可能没有最近HR 8799 bcde所青睐的那么厚。我们估计，该系统的年龄至少超过2亿年，组成中央双星的恒星质量至少为58兆焦耳。此外，我们发现VHS 1256的一些性质与最近关于它是AB Dor移动群成员的建议不一致。考虑到可能的距离范围（12.7 pc与17.1 pc），VHS 1256 b的质量下限范围为10.5 - 26.2 M_Jup。我们的探测极限排除了比VHS 1256 b质量更大的伴星在6-8 au外部，对第二个更大质…
2016-07-20 astro-ph.EP
