The Evolution of Planet-Disk Systems That Are Mildly Inclined to the Orbit of a Binary Companion
我们确定一个巨大的行星盘系统的演变,轨道的一个成员的双星系统,是温和的倾斜相对于双星轨道平面。行星轨道和圆盘最初是共面的。我们通过解析方法和流体动力学模拟分析了行星和盘的演化。我们通常会发现行星和盘不会保持共面,除非盘的质量非常大,或者行星和盘之间的间隙非常小。行星-盘的相对倾斜经历长期振荡,其初始振幅通常为盘相对于双星轨道平面的初始倾斜的量级,盘质量约为双星质量的1%或更小。长期共振和盘倾斜衰减的影响增强了行星-盘的不对准。长期共振起着重要的作用,盘质量大于行星质量。在稍后的时间里,如果盘的质量足够大,行星吸积盘的气体会导致它的轨道朝着对齐的方向发展。这些结果对双星系统中大质量行星的演化有几个意义。
2015-12-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Determining Which Binary Component Hosts the TESS Transiting Planet
NASA的TESS任务已经发现了许多围绕明亮的邻近恒星运行的凌日行星,高分辨率成像研究表明,这些系外行星宿主中有一些位于双星或多星系统中。在这样的系统中,单靠凌日观测无法确定双星系统中哪颗恒星实际上拥有轨道行星。知道这颗行星围绕哪颗恒星运行,对于确定行星的准确物理性质是必要的,特别是它的真实半径和平均体积密度。我们利用斑点成像的光变曲线凌日形状和二元通量比推导出23个二元系统组成部分的平均恒星密度,然后测试与恒星模型的一致性,以确定哪一个组成部分是宿主星。我们发现,在我们的样本中,70%的TESS凌日行星围绕主星运行。
2022-06-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
3D orbital architecture of a dwarf binary system and its planetary companion
由于双星系统的恒星质量和轨道大小的多样性,以及恒星-恒星、恒星-行星和行星-行星之间复杂的相互作用,一直以来都很难完全刻画与双星系统相关的行星系。在这里,我们报告了低质量双星系统GJ 896 AB的高精度天体测量观测,揭示了一个类似彗星的行星伴侣(GJ 896 Ab)的存在。这颗行星伴星与主星GJ 896 A相关,估计质量为2.3木星质量,轨道周期为284.4天。同时分析了用几台望远镜在光学和红外线上获得的相对天体测量数据,以及用甚长基线阵列(VLBA)在无线电波长上获得的绝对天体测量数据,首次揭示了双星系统和行星伴星的充分特征化的三维(3D)轨道平面取向。发现行星和双行星轨道呈逆行配置,并且两个轨道平面之间有很大的相互倾斜角($Φ$ = 148度)。在行星形成的背景下,描述带有行星的双星系统的3D轨道结构是很重要的,因为它可以揭示系统是由盘碎片还是湍流碎片形成的,以及自旋轨道不对准的起源。此外,由于大多数恒星都是双星或多星系统,我们对这类系统的理解将有助于进一步理解行星形成的一般现象。
2022-08-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Binary star influence on post-main-sequence multi-planet stability
几乎每一颗已知拥有行星的恒星都会变成一颗白矮星,现在已知有近100颗行星拥有双星伴星。在这里,我们确定如何触发不稳定的双星伴侣,否则无条件稳定的单星双行星系统在巨分支和白矮星阶段的行星主机。我们进行约700全寿命(14 Gyr)模拟与A0和F0的主星和次级K2同伴,并确定临界二元距离内的不稳定性在任何时候触发在恒星演化。我们估计这个距离大约是外行星间距的7倍,对于圆双星来说。我们的研究结果有助于描述行星系的命运,特别是哪些行星系可能产生有利于在白矮星大气中产生可观察到的重金属污染的结构。
2016-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revising Properties of Planet-Host Binary Systems. IV. The Radius Distribution of Small Planets in Binary Star Systems is Dependent on Stellar Separation
通过观测207个双星系统,发现近距离双星中的小行星半径分布呈单峰且亚海王星受抑制,表明盘寿命和质量储库的减少直接影响行星形成效率。
2024-06-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary System Disruption by Galactic Perturbations to Wide Binary Stars
在双星系统中发现的系外行星中,有近一半是在平均恒星间距超过1,000天文单位(1天文单位是地球到太阳的距离)的非常宽的双星系统中,然而这种遥远的双星伴星对行星演化的影响仍然没有被研究。与它们更紧密的对应物不同,宽联星的恒星轨道在银河潮汐和其他经过恒星的脉冲的影响下不断变化。在这里,我们报告的数值模拟表明,广泛的双星轨道的可变性质显着重塑行星系,他们的主机,通常陀螺形成后。与先前的理解相反,宽的双星伴星可能经常强烈地扰动行星系,引发行星抛射和激发幸存行星的轨道偏心率。事实上,观测到的系外行星偏心率提供了证据;在宽双星中的巨型系外行星轨道在统计上比孤立恒星周围的轨道更偏心。当我们假设孤立恒星和宽双星拥有相似的行星系,其最外层的巨行星通过早期的内部不稳定性分散在离母星10 AU以上时,这两种偏心率分布都能很好地再现。因此,我们的研究结果表明,虽然宽联星最终截断其行星系,大多数孤立的巨型系外行星系统拥有额外的遥远,仍然未被发现的行星。
2013-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The First Occurrence Rate Estimates for Exoplanets in Small-Separation Binary Star Systems: Planet Occurrence is Suppressed in Binary Stars
本研究利用Kepler任务的高概率双星样本,首次计算了小间距双星系统中S型行星的出现率,发现双星中行星出现率显著低于单星,且行星半径分布存在显著差异,表明双星环境对行星形成和存活有抑制作用。
2025-11-04 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
Multi-planet disc interactions in binary systems
我们研究了一个多行星盘系统围绕双星系统的一个组成部分的演化。行星盘系统最初是共面的,但与双星轨道平面不重合。这些行星被认为是巨大的,在圆盘上打开了缺口。我们首先研究的作用,光盘在塑造两个行星的相互演变,使用长期的低初始倾斜模型。一般来说,我们发现行星和圆盘并不保持共面,与Lubow & Martin(2016)的单行星情况一致。相反,行星和圆盘经历倾斜振荡。两个行星之间的大质量圆盘会导致行星和圆盘以相同的平均速度旋转,但它们通常不对齐。当圆盘存在时,行星之间的倾斜振荡的幅度更大。然后,我们考虑使用流体动力学模拟较高的初始倾角,并探讨偏心Kozai-Lidov(KL)行星形成的可能性。我们发现,内行星的轨道经历了一个大范围的磁盘质量和初始失调的偏心率增长。对于一个低的光盘质量和大的初始错位行星和光盘可以经历KL振荡。此外,我们发现足够大质量的圆盘可以导致内行星增加其倾角超过$90^{\circ}$,因此以逆行的方式绕着双星运行。这些结果对于解释在多行星系统中观察到的非常偏心的行星和逆行行星具有重要意义。
2019-11-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Occurrence of Wide-Orbit Planets in Binary Star Systems
双星系统中行星的出现已经通过各种各样的技术进行了研究,这些技术对广泛的半长轴进行了采样,但这些结果大多适用于半长轴小于几个天文单位的行星。我们利用一种新的方法--在白矮星的大气中是否存在重元素--来阐明在主序星双星系统中半长轴大于几个天文单位的行星的频率。我们只考虑假定的行星系统围绕一个成员运行的双星(没有环双星行星)。对于主序星光谱类型为A或F的主序星双星,已发表的文献数据表明,半长轴小于1000天文单位的副恒星的存在抑制了主序星周围扩展行星系统的形成和/或长期稳定性。对于这些光谱类型和初始半长轴$\geq$ 1000天文单位,扩展行星系统似乎是常见的恒星周围的双星系统,因为他们是围绕单星。
2014-07-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of massive planets in binary star systems
到今天为止,已经在双星系统中发现了40多个行星系。在所有的情况下,配置似乎是拱星,其中行星轨道围绕其中一颗恒星,作为一个摄动的第二。由于伴星的引力作用于原行星盘的动力学,在双星系统中形成行星比在单星周围形成行星要困难得多。在这篇文章中,我们首先简要介绍了双星系统中行星的相关观测证据。然后,通过完全流体动力学模拟,分析次级伴星对拱星盘的动力学影响。我们证明,磁盘变得偏心,并显示出一致的进动周围的主要恒星。最后,充分流体动力学模拟嵌入在磁盘中的双星系统的原行星。我们研究如何轨道演化的原行星胚胎和他们的质量增长,从核心到大规模的行星可能会受到影响,在这个非常动态的环境。我们特别考虑的是围绕造父变星系统中主星运行的行星。
2009-10-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Rossiter-McLaughlin effect for exomoons or binary planets
在本文中,我们研究了可能的签名的双行星或exomoons的罗西特-麦克劳克林(R-M)效应。我们的分析表明,双星或系外卫星在整个凌日阶段的R-M效应可以分为两个部分。第一种是常规的R-M效应,类似于单行星凌日的R-M效应,其质量和投影面积是双星分量的组合;第二种是双星分量的轨道旋转引起的,它可能使恒星径向速度曲线增加正弦或线性模式偏差。我们发现,后者的效果可以达到几个或几十个m/s。通过数值模拟和解析分析,说明了由多次凌日事件得到的凌日效应的分布和色散可以用来约束双星的动力学构型,如双星的内轨道如何倾斜于其绕中心恒星旋转的轨道.我们发现,当双星的两个组成部分具有不同的质量和质量密度时,特别是当重的组成部分具有高的质量密度而轻的组成部分具有低的质量密度时,更容易揭示出由双星组成部分的轨道旋转引起的特征。类似的R-M效应也可能在一个包含一颗暗致密双星和一颗第三恒星的等级三星系统中发现。
2012-07-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Radial Velocity TATOOINE Search for Circumbinary Planets: Planet Detection Limits for a Sample of Double-lined Binary Stars - Initial Results from Keck I/Hires, Shane/CAT/Hamspec and TNG/Sarg Observations
我们目前的第一次和正在进行的环联行星径向速度调查的初步结果。一种新的径向速度技术采用碘吸收细胞,我们实现了前所未有的RV精度高达2米/秒的双线双星。在2003-2008年期间,Keck I/Hires,TNG/Sarg和Shane/CAT/Hamspec望远镜/摄谱仪收集的高分辨率光谱使我们能够导出RV并计算10个双线双星的行星探测极限。对于这个初始目标样本,我们可以排除在动态稳定轨道上、质量小至~0.3至3兆焦耳、轨道周期长达~5.3年的行星。尽管所提供的恒星样本太小,无法得出任何强有力的结论,但很明显,寻找环双星行星现在在技术上是可能的,最终将为行星形成理论提供新的限制。
2009-08-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Lucky planets: how circum-binary planets survive the supernova in one of the inner-binary components
行星几乎不可能在主恒星的超新星爆发后在束缚轨道上幸存下来,因为超新星的质量损失和新生致密天体的出生反冲导致行星被抛出。一颗环绕双星轨道运行的行星,有相当高的概率在内部双星的超新星爆炸中幸存下来。在这些情况下,行星很可能仍然与爆炸恒星的伴星结合在一起,而紧凑的物体则被抛出。我们估计这种情况会发生在环绕双星系统行星系的$\sim 1/33$上。这些行星的轨道倾向于高度偏心($e \apgt 0.9$),并且其中的$\sim 20$ \,\%与它们以前的双星相比有逆行轨道。行星和双星(现在有一个紧凑的物体)保持束缚的概率大约小10倍($\sim 3\cdot 10^{-3}$)。然后,我们预计银河系将拥有仍然被行星环绕的$\aplt 10$ x射线双星,以及在紧凑物体的伴星轨道上幸存下来的$\aplt 150$行星。这些数字应该与被行星环绕的大质量双星的比例卷积。
2022-04-04 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Long-term stability of planets in and around binary stars
行星被观测到在所谓的环主星或环副星轨道上围绕恒星双星系统的组成恒星运行,以及在所谓的环双星轨道上围绕整个双星系统运行。根据双星系统的轨道参数,如果行星的轨道在环主星情况下半长轴的某个临界距离内,或者在环双星情况下超过某个临界距离,那么行星将是动力学稳定的。我们提出了N-体模拟恒星形成的地区,包含人口的原始二进制确定的分数的二进制系统,可以主机稳定的行星在不同的半长轴,以及如何这部分稳定的系统随着时间的推移而演变。在恒星形成区的动力学碰撞可以改变某些双星系统的轨道,从而导致行星系的长期动力学不稳定,甚至可以改变组成恒星的宜居带的大小。然而,能够容纳稳定行星系的双星的总体比例并不受假设的双星数量或恒星形成区密度的影响。相反,决定银河系中有多少稳定的行星系的关键因素是恒星双星的比例--在恒星托儿所中以单身形式出生的恒星越多,稳定的行星系的比例就越高。
2021-08-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The critical binary star separation for a planetary system origin of white dwarf pollution
银河系中四分之一到二分之一被观测到的单个白矮星的大气层含有来自行星碎片的重元素污染。然而,在双星系统中的白矮星中观察到的污染并不那么清楚,因为伴星风可以产生一股物质流,这些物质流被白矮星吸积。在这里,我们(一)讨论的必要性或缺乏一个主要的行星,以污染一个白矮星与轨道小行星在单和双系统,和(二)确定的临界二元分离超过吸积源是从一个行星系。因此,我们获得用户友好的功能,这两个恒星的质量和半径的距离,伴星风,吸积率到白矮星,各种各样的已公布的吸积处方。我们发现,对于已知双星中的大多数白矮星,如果检测到污染,那么污染应该来自行星物质。
2017-08-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of a migrating giant planet in the presence of an inclined binary companion
目的。有越来越多的巨行星被发现围绕双星的一个恒星组成部分运动,其中大多数都有非常不同的偏心率。这些发现提出了它们的形成和长期演化的问题,因为恒星伴星可以强烈影响行星形成过程。我们的目标是研究宽双星伴星对在原行星盘中迁移的单个巨行星演化的动力学影响。方法.使用辛n-体积分器适用于双星系统和建模的耗散由于磁盘出现从流体动力学模拟适当的公式,我们进行了3600模拟与不同的轨道参数的行星和不同的偏心率和倾角值的二进制伴侣。行星的长期演化被追踪了1亿年,不同的动力学行为被用四极哈密顿方法揭示出来。结果我们强调的概率很高,行星的经验,在磁盘阶段,散射事件或喷射由于存在一个二进制的同伴。我们发现,捕获在Lidov-Kozai共振态是远远自动的双星时,伴星是高度倾斜的,因为只有$11 \%$的系统最终锁定在共振在模拟结束。然而,在存在一个高度倾斜的双伴星,所有的行星演化的强烈影响的Lidov-Kozai共振和非共振的演变表现出高偏心率和倾角的变化与周围的Lidov-Kozai岛的环流。
2020-12-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital Architectures of Planet-Hosting Binaries II. Low Mutual Inclinations Between Planetary and Stellar Orbits
行星形成通常被认为是围绕一颗恒星的一个拱星盘。然而,恒星双星系统无处不在,因此所有潜在的行星中有相当一部分必须在更复杂的动态环境中形成和演化。我们提出了一个为期五年的天体测量监测活动的结果,研究45个双星系统的主机开普勒行星候选人。这些系统中的行星形成环境实际上是由持续到今天的双星轨道所塑造的。至关重要的是,恒星-行星轨道的相互倾斜只能通过统计样本来解决。我们详细描述了我们的样本选择和2012年至2017年收集的Keck/NIRC 2激光引导星自适应光学观测。我们测量轨道弧,典型的精度为~0.1 mas/yr,测试双星轨道是否倾向于与边缘上的过境行星轨道对齐。我们排除了随机分布的双星轨道在4.7 $σ$,我们表明,低的相互倾斜需要解释所观察到的轨道弧。如果恒星轨道有一个类似场双星的偏心率分布,那么与我们观测到的轨道弧最匹配的是一个相互倾角在0-30度之间的分布。我们讨论了这种广泛的行星双星排列的理论背景下的行星形成和拱星盘演化的影响。
2022-01-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanets Bouncing Between Binary Stars
系外行星系统不仅存在于单颗恒星中,也存在于参数变化很大的双星中。距离在100- 1000天文单位的双星在太阳附近很普遍;在这些距离下,双星成员周围的行星形成可能基本上像围绕单个恒星一样进行。在一个行星系的早期动力学演化过程中,行星间的散射会将行星从恒星的掌握中弹射出去。在双星系统中,从一颗恒星抛出的行星的运动实际上进入了一个由它自己和两颗恒星组成的受限三体系统,只要被抛出的行星远离其余的行星,三体问题的运动方程就适用。根据它的能量,从整个双星系统中逃逸可能是不可能的,或者被推迟到三体近似被打破,当它靠近母恒星时,与它的行星兄弟的进一步密切相互作用会增加它的能量。在此之前,这颗行星可能能够从一颗恒星周围的空间过渡到另一颗恒星,并混乱地来回“反弹”。在本文中,我们直接模拟散射行星系,是一个成员的一个圆形的二进制,并量化的频率反弹在分散的行星。我们发现,绝大多数(70%至85%)被弹射的行星至少会穿过其宿主的双星伴星的空间一次,根据双星参数的不同,大约45%至75%的行星会开始反弹。反弹所花费的时间大致呈对数正态分布,峰值约为$10^4$年,只有一小部分反弹时间超过百万年。这一过程可能会扰动并可能引发伴星周围现有行星的不稳定。在极少数情况下,多颗行星围绕两颗恒星运行可能会导致后反弹捕获或行星交换。
2012-01-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
No Giant Planets in the Eta Cassiopeiae System: Dynamical Implications of a Wide Binary Companion
本研究通过径向速度数据和动力学分析发现Eta Cassiopeiae双星系统排除巨行星存在,主星约8 AU外无可行轨道,但宜居带内类地行星可能长期稳定,揭示了宽距双星伴星对行星形成与宜居性的影响。
2025-09-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Inclination instability of circumbinary planets
本研究针对双行星环双星系统中外行星的轨道倾斜不稳定性,通过四极阶双星势哈密顿量揭示其源于长期共振,解析推导与数值模拟吻合,拓展了Kozai-Lidov不稳定性的适用场景。
2024-04-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revising Properties of Planet-host Binary Systems II: Apparent Near-Earth Analog Planets in Binaries Are Often Sub-Neptunes
在其恒星的宜居带内或附近识别岩石行星(近地类似物)是过去和现在许多行星搜索任务的关键动机之一。对近地类似物的普查很重要,因为它为计算类地行星的出现率提供了信息,这反过来又为计算未来直接成像其他地球的任务的收益提供了信息。只有少数潜在的近地类似物被确定,这意味着每个行星都应该仔细审查,然后纳入发生率计算。在双星系统中已经确定了一些假定的近地类似物。然而,恒星的多样性会使测量的行星性质产生偏差,这意味着近距离双星中明显的近地类似物可能具有与最初测量不同的半径或星座。我们同时适合未解决的光谱学,光学散斑和近红外AO对比度,和未解决的测光,并检索修订后的恒星温度和半径的样本11个二进制开普勒目标,主机至少一个近地模拟行星,共17个行星候选人。我们发现样本中的17颗行星中有10颗的半径落入或超过半径差距,这表明它们不是岩石行星。只有两颗行星保持着超级地球的半径,并留在宜居带,使它们成为岩石行星出现率计算的良好候选者。
2022-08-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tilted circumbinary planetary systems as efficient progenitors of free-floating planets
本研究发现,围绕倾斜双星系统的行星由于行星-双星和行星-行星相互作用易被抛射,从而高效形成自由漂浮行星,并预测低质量自由漂浮行星数量应多于高质。
2023-10-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detailed elemental abundances of binary stars: Searching for signatures of planet formation and atomic diffusion
双星系统被认为是同生和同生的,因此具有相同的化学成分。在这项工作中,我们的目标是测试的假设,观察到的元素丰度模式和使用双星形成行星之间存在联系。此外,我们还想测试原子扩散如何影响观测到的丰度模式。我们对7个二元体系进行了严格的逐线微分化学丰度分析。利用VLT/UVES和Keck/HIRES的高质量光谱,以极高的精度(< 3.5%)获得了恒星大气参数和元素丰度。我们发现,7个双星系统中有4个显示出细微的丰度差异(0.01 - 0.03 dex),与冷凝温度没有明显的相关性,包括两个行星托管对。其他3个二元体系的丰度差异程度与冷凝温度相关。我们没有发现丰度差异与我们系统中已知行星的出现之间有任何明确的关系。相反,在二元系统(7个中的4个)中观察到的总体丰度偏移可能是由于原子扩散的影响。虽然巨型行星形成不一定会在主星上留下化学特征,但另一方面,观测到的丰度趋势与冷凝温度的差异可能与行星形成的不同历史有关(例如,形成位置)。此外,我们发现丰度差异和二元分离之间的弱相关性,这可能会提供一个新的约束形成的二元系统。
2021-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gas dynamic simulation of the star-planet interaction using a binary star model
我们已经进行了数值模拟的“热木星”的行星和气体的恒星风之间的相互作用,使用的数字代码开发的调查双星。用这个程序,我们模拟了HD 209458系统中的气流结构。结果已被用来解释该系统的观测与COS仪器上的HST。
2012-10-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Determining the Host Stars of Planets in Binary Star Systems with Asterodensity Profiling: Investigating the Canonical Radius Gap
University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of California Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Mullard Space Science Laboratory, University College London(伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室)
研究双星系统行星的宿主恒星,通过恒星密度剖面法发现经典半径间隙可能不显著,部分行星可能绕伴星运行。
2026-04-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revising Properties of Planet-host Binary Systems I.: Methods and Pilot Study
为了充分利用开普勒巡天等项目发现的大量行星的统计优势,必须尽可能准确地测量行星及其宿主恒星的性质。行星人口研究的一个关键群体是近距离双星($ρ< 50$ au)中的星周行星,其中双星的复杂动力学环境抑制了大多数行星形成,但仍有一些行星幸存下来。准确地描述这些复杂系统中的恒星和行星是更好地理解双星中行星形成和生存的关键因素。为了实现这一目标,我们已经开发了一种新的马尔可夫链蒙特卡罗拟合算法,检索使用未解决的光谱,未解决的测光,并解决对比度的二元系统的属性。利用文献资料分析了M星双星系统中的8个Kepler天体,发现它们的主星(和假定的行星宿主)温度平均向上修正了200 K。如果主星是主星,行星半径应该平均向上修正20%,如果主星是行星,则应该平均向上修正80%。开普勒波段中恒星组成部分的平均对比度为0.75等,这足够小,以至于任何双星中的任何一颗恒星都不能被最终排除为潜在的行星宿主。我们的研究结果强调了在测量恒星参数时考虑多重性的重要性,特别是在系外行星表征的背景下。
2022-06-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet formation around binary stars: Tatooine made easy
我们研究的背景下,目前的行星形成方案的环双星轨道的特点。解析微扰理论预言了嵌套的环绕双星轨道的存在,这些轨道是围绕单个恒星的圆形轨道的概括。这些轨道迫使双星的偏心运动以及更高频率的振荡,但它们不会交叉,即使在大质量圆盘和大行星的扰动存在的情况下。由于这个原因,耗散气体和微行星可以落在这些“最圆”的轨道上,促进原行星的生长。在靠近双星的区域之外,轨道通常是不稳定的,环双星行星的形成方式与它们围绕一颗恒星的表亲大致相同。在这里,我们回顾了理论,并证实了其预测与一套代表性的模拟。然后,我们考虑用美国宇航局的开普勒卫星发现的环双星行星。这些海王星和海王星大小的行星,或它们的微行星前体,可能已经向内迁移到它们的观测轨道,因为它们目前的位置在重叠共振造成的不稳定区域之外。原地形成而不迁移似乎不太可能,这只是因为原行星盘的表面密度高得令人难以置信。除此之外,环联星的环境对行星形成是有利的,我们预计许多类似地球的“塔图因”将加入不断增长的环联星行星普查。
2015-06-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Likelihood of Planet Formation in Close Binaries
到目前为止,已经发现了几颗系外行星,它们围绕着有近距离伴星(a <30 AU)的恒星运行。行星可以在这些充满动力挑战的环境中形成的事实意味着行星形成必须是一个强大的过程。在这些系统中,行星必须形成的初始原行星盘应该被潮汐截断到几个天文单位的半径,这表明行星形成的效率必须很高。在这里,我们研究截断的星周原行星盘在密切的二元系统,研究如何的可能性行星形成的磁盘参数范围内的影响。如果双星的半长轴太小或偏心率太高,盘的质量就太小,行星形成就不可能发生。然而,我们发现,在已知有行星的双星系统中,恒星应该曾经拥有能够支持行星形成的拱星盘,尽管它们被截断。我们提出了一种基于双星轨道参数如恒星质量、伴星质量、偏心率和半长轴来表征行星形成可行性的方法。使用这种方法,我们可以量化近距离双星中行星形成的稳健性,并更好地了解一般行星形成的整体效率。
2015-01-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital and Evolutionary Constraints on the Planet Hosting Binary GJ 86 from the Hubble Space Telescope
本文介绍了新的观测行星托管,视觉二进制GJ 86(HR 637)使用哈勃太空望远镜。WFC 3的紫外线和光学成像证实了这颗伴星是一颗简并恒星,并表明双星的半长轴比以前的估计要大,大于28 AU。光学STIS光谱的二次揭示了一个富氦的白矮星与C2吸收带和Teff = 8180 K,从而使二进制系统,而类似于南河三。根据10.8 pc的距离,伴星的质量为0.59 Msun,是一颗质量为1.9 Msun的主序星A的后裔,其原始轨道距离a > 14 AU。如果巨行星与联星共面,则GJ 86 Ab的质量在4.4至4.7兆焦耳之间。GJ 86和南河三的相似性促使人们对后者系统中的白矮星进行重新分析,并初步得出结论,南河三拥有一个微行星种群。南河三的近星点距离比α-Cen AB小20%,但南河三B富含金属的大气层表明,行星形成过程最低限度达到25公里的天体,如果不是像α-Cen那样的小行星的话。
2013-01-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Case for an Early Solar Binary Companion
我们发现,在太阳诞生星团中,一个与太阳质量相等的临时双星伴星,距离为$\sim 10^3 \; \mathrm{\; AU}$,将增加形成观测到的外部奥尔特云天体数量和捕获第九行星的可能性。特别是,第九行星被捕获的起源的发现将有利于我们的双星模型,相对于一个孤独的恒星历史。我们的模型预测了大量的矮行星,LSST可以识别,与行星九相似的轨道,这将是由恒星双星捕获的结果。
2020-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planets in Globular Clusters?
本文探讨在球状星团再生脉冲星周围探测行星系统的可能性,分析行星轨道稳定性与寿命,指出在47Tuc等高密度星团中观测可约束低金属licity下的行星形成机制。
2025-04-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extrasolar Binary Planets I: Formation by tidal capture during planet-planet scattering
我们已经研究了i)引力约束的气体巨行星对(我们称之为“双行星”)的形成,通过行星-行星动力学潮汐在它们的近距离相遇过程中相互捕获,ii)由于行星-行星和行星-恒星{ \it准静态}潮汐的长期轨道演化。对于阶段i)的初始演化,我们对由三颗木星质量的行星组成的系统进行了N体模拟,并考虑了动力学潮汐。双行星的形成率约为轨道交叉系统的10%,这一比例几乎与行星的初始星心半长轴无关,而喷射和合并率则敏感地依赖于半长轴。由于行星-行星动力学潮汐的循环,典型的双星分离是行星物理半径之和的几倍。轨道圆化后,双星系统的演化受长期准静态潮汐控制。在第二阶段,我们解析计算了准静态潮汐演化。双行星首先通过行星-行星潮汐进入自旋-轨道同步状态。行星-恒星潮汐带走了双星运动的角动量,最终导致行星之间的碰撞。然而,我们发现,如果双行星距离中心恒星超过~0.3 AU,则双行星在太阳型恒星的主序星寿命(~ 10 Gyrs)内仍然存在潮汐衰变。这些结果表明,在0.3AU以上的凌日观测可以探测到双星。
2014-06-26 astro-ph.EP
Stellar wobble caused by a nearby binary system: eccentric and inclined orbits
目前已知的大多数太阳系外行星都是通过测量行星引起的恒星摆动的间接方法发现的。我们以前研究了一个由一颗恒星和一颗邻近的双星组成的三元系统。我们发现,虽然双星对恒星的影响可以与行星引起的恒星摆动区分开来,但由于观测的限制,这两种影响往往无法区分。在这里,我们开发了一个模型,适用于偏心和倾斜的轨道。结果表明,在共面运动的情况下,双星的影响更容易被行星所误认为是赤道上的,而且,当轨道偏心时,双星的影响可能比圆轨道情况下的大。此外,一颗偏心双星可以模仿两颗轨道周期比为2/1的行星。然而,当恒星围绕双星质心的轨道有很高的离心率和合理的约束周期时,应该更容易区分双星和行星的影响。
2010-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet formation and long-term stability in a very eccentric stellar binary
针对极端偏心双星TOI 4633,研究通过N体模拟提出逆行轨道与科里奥利力可稳定宜居带气态巨行星,并据此约束其捕获或原地形成历史。
2025-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stability of Multiplanetary Systems in Star Clusters
大多数恒星形成于星团和恒星相关的。为了理解星团环境在塑造行星系统动力学演化中的作用,我们对N=2k、8 k和32 k恒星的三种不同星团环境中的四个行星系模型进行了直接$N$体模拟.在每个星团中,一个最初相同的行星系的系综被分配给具有$\sim 1 M_{\odot}$的太阳型恒星,并演化了5千万年。我们发现,随着原行星盘的耗尽,外部扰动和行星-行星相互作用是导致行星系不稳定的两个驱动机制。行星的存活率从N=2k的星系团的$\sim 95\%$到N= 32 k的星系团的$\sim 60\%$不等,这表明除了中心区域外,大多数行星系确实可以在低质量的星系团中存活。我们还发现,通过恒星碰撞的行星抛射是累积的过程,因为只有$\sim 3\%$的遭遇是强大到足以激发偏心率的$Δe \geq 0.5$。短周期行星可以通过与长周期行星的轨道交叉而受到扰动。当考虑到行星与行星之间的相互作用时,行星的弹射率几乎翻了一番,因此多重性增加了行星系的脆弱性。在每一个系综中,行星轨道的$\sim 0.2\%$由于恒星相遇的随机方向而变得逆行。我们的研究结果预测,年轻的低质量星团是下一代行星调查的有希望的地点,但在密集的球状星团,如47 Tuc,预计低行星探测率。然而,在密度较大的恒星环境中,行星的轨道周期可能较短,这提高了它们的可探测性。
2017-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
An ablating super-Earth in an eccentric binary from the Dispersed Matter Planet Project
地球质量的系外行星很难被探测到。分散物质行星计划(DMPP)确定了可能拥有最可探测的低质量系外行星的恒星。恒星DMPP-3(HD 42936)显示出星周吸收的迹象,这表明行星在烧蚀过程中发生了质量损失。在这里,我们报告的径向速度(RV)发现一个高度偏心507 d的二进制同伴和一个热的超级地球行星在6.67 d的轨道周围的主星。DMPP-3A是一颗太阳型恒星,而DMPP-3B的质量仅足以融合氢。这颗双星的半长轴为1.22 $\pm$ 0.02天文单位,比其他已知的只有一颗恒星的行星要紧密得多。DMPP-3行星系的结构是罕见的,表明动力学相互作用,虽然演化历史并不完全清楚。DMPP-3Ab可能是一颗巨行星前体的残留核心,与推测的星周气体罩一致。
2019-12-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Binary planetesimals and their role in planet formation
小行星盘的动力学演化是行星形成的主要演化阶段之一。这些圆盘被认为是通过引力相遇和单个微行星之间的物理碰撞而进化的。近年来,在太阳系观测到了多颗双星微星,表明微星的双星度较高。然而,目前对星子盘形成和演化的研究并不能解释双星的作用。在这里,我们指出,引力遇到的双星子可以有一个重要的作用,在星子盘的演化。双星微行星催化微行星之间的近距离相遇,并能大大提高它们的碰撞率。双星也可以作为星子盘的额外热源,通过双星的引力势能转换成盘中星子的动能。
2010-12-02 astro-ph.EP
Dynamical Fates of S-Type Planetary Systems in Embedded Cluster Environments
大多数拥有系外行星的双星系统将在恒星形成的星团中度过它们生命的第一部分,这可能会推动双星系统的动态演化。我们进行数值模拟的S-型行星,质量和轨道结构类似于太阳系的4个气体巨星,轨道内的影响0.5太阳质量的双同伴。双行星系统与嵌入式星团环境同时集成。当来自我们星团环境的扰动驱使双星近星带靠近行星时,我们的行星系中约有10%会不稳定。尽管我们所有的系统都是以双星轨道初始化的,这将允许在没有星团的情况下有稳定的行星,但这种不稳定还是发生了。在我们的系统中触发的行星-行星散射通常会导致低质量行星的丢失和幸存的高质量行星的偏心率的兴奋。我们的许多不稳定的行星系也在星团分散之前失去了它们的双星,因此可以伪装成偏心系外行星的宿主,这些行星的整个历史都是孤立的恒星。在我们的模拟中,星团驱动的双星轨道演化也可以产生自旋轨道角不一致的行星系。这通常是因为行星系在倾斜双星的影响下像刚性盘一样进动,那些具有最高自旋轨道角的系统通常会保留它们的双星伴星,并拥有多颗幸存的行星。
2022-07-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
On dust evolution in planet-forming discs in binary systems. I -- Theoretical and numerical modelling: radial drift is faster in binary discs
许多恒星是双星或更高阶的多恒星系统。虽然近年来大量的联星被证明是系外行星的宿主,但从理论的角度来看,在多恒星系统中如何进行行星形成的研究还不多。在这篇论文中,我们主要研究双星中行星形成盘中尘埃颗粒的演化。我们考虑到气体和尘埃的动力学在磁盘周围的每一个组成部分的一个二元系统的假设下,环主星和环副光盘的演变是独立的。从以前的研究中得知,双星盘中气体的长期演化由于与其宿主恒星的潮汐相互作用而加速。在这里,我们证明了二元性也会影响尘埃动力学,可能比气体更戏剧性。特别是,伴星的存在会显著减少双星盘中的固体数量,因为它们会更快、更有效地径向漂移,最终缩短它们的寿命。我们证明,如何迅速光盘分散取决于二进制分离,与光盘在更广泛的二进制寿命更长,和光盘的粘度。虽然低粘度盘失去了大量的固体在其演变的最早阶段,他们消散缓慢,而那些具有较高的粘度表现出相反的行为。尘埃在双星盘中的快速径向迁移对行星形成有着显著的影响,在这种恶劣的环境中,行星的形成似乎受到了抑制,除非其他的盘子结构阻止了进一步的径向漂移。我们的结论是,如果星子的形成是可行的双盘,这个过程将发生在很短的时间尺度。
2021-04-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rocky planet engulfment in the binary system HIP 71726-37
双星被认为是化学上均匀的,因为它们是从同一个分子云中诞生的。然而,高精度的化学丰度显示,一些双星系统显示出成分之间的化学差异,这可能是由于行星吞没。在这项工作中,我们确定了精确的基本参数和化学丰度的二进制系统HIP 71726/ HIP 71737。我们的研究结果表明,这对是真正的conatal,coeval和comoving。我们还发现,HIP 71726比HIP 71737更富含铁等难熔元素,$Δ$ [Fe/H] $= 0.11 \pm 0.01$ dex。此外,HIP 71726的锂丰度比HIP 71737高1.03 dex,这是在$Δ$ $T_{\rm eff}$ $\leq$ 50 K的双星系统中检测到的最大差异。$9.8^{+2.0}_{-1.6}$ M $_{\oplus}$的岩石物质的摄入充分解释了在HIP 71726中观察到的难熔元素和高Li含量的增强,从而加强了一些双星系统中的行星吞没情景。
2021-09-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital Stability of Circumstellar Planets in Binary Systems
在双星系统中只围绕其中一颗恒星运行的行星(即,在动力学上,这些行星(星周行星)的轨道参数范围有限,因此,了解其稳定性条件对于系外行星搜索非常重要。我们执行$\sim$ 7亿N体模拟,以确定如何稳定区域取决于属性的二进制,以及,相对于二进制轨道的起始行星倾角和平均经度。此外,我们还提供了网格插值图和查找表,供社区使用我们的结果。通过Monte-Carlo方法,我们确定行星的半长轴$a_p$ $\lesssim$ 8\%的联星半长轴$a_{bin}$将可能是稳定的已知分布的双星参数。该估计值在Lidov-Kozai状态或逆行轨道中变化,分别为$a_{bin}$的4%或10%。我们的方法来快速确定星周稳定性极限是很重要的解释观测的二进制使用直接成像与JWST,光度与TESS,甚至天体测量与盖亚。
2019-12-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Survivability of planetary systems in young and dense star clusters
我们使用猎户座梯形星团的天体物理多用途软件环境进行模拟,其中考虑到恒星的演化和行星系统的动力学。从早期的模拟的初始条件中选择的大小和质量分布的观察到的拱星盘在这个集群是令人满意的再现。每颗恒星有四、五颗或大小相同的行星被引入到500颗类太阳恒星的轨道上,最大轨道间距为400天文单位。我们的研究重点是自由漂浮行星的产生。在模拟的初始条件下,总共有357颗行星从总共2522颗行星中脱离出来。其中,281颗在星团的交叉时间尺度内离开星团;其他的仍然作为自由浮动的星团内行星与星团绑定。这些自由漂浮的星团内行星中有五颗后来被另一颗恒星捕获。行星从其主恒星消失的两个主要机制,与另一颗恒星强烈相遇时的抛射或内部行星散射,驱动蒸发,而与行星出生时的轨道分离质量无关。由于星系团势的缓慢变化而引起的小扰动对行星系统的演化具有重要意义。此外,恒星失去行星的概率与行星质量和初始轨道间隔无关。因此,自由漂浮的行星的质量分布与被其主恒星束缚的行星的质量分布无法区分。
2019-03-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterization of the Visual Binary TOI-6883AB and its dynamical implications for the planetary companion TOI-6883Ab
本研究证实TOI-6883是由两颗类太阳恒星组成的物理束缚目视双星系统,修订行星编号为TOI-6883Ab,评估发现行星轨道长期稳定但仍可能受Kozai-Lidov扰动,指出后续观测对约束双星轨道和评估动力学影响的必要性。
2025-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extrasolar Binary Planets II: Detectability by Transit Observations
基于落合、长泽和伊达的N体模拟结果(论文I),我们讨论了太阳系外行星系中引力束缚的气体巨行星对(我们称之为“双星”)的可探测性,这些行星系是通过轨道不稳定性和行星-行星动力学潮汐在它们的近距离相遇过程中形成的。论文Ⅰ表明,对于三个轨道不稳定的巨行星系统,双星的形成概率为$\sim 10\%$,并且经过捕获后的长期潮汐演化,典型的双星间距为行星物理半径之和的3- 5倍。当双星的星心半长轴大于0.3AU时,双星在太阳型恒星的主序星寿命中是稳定的。我们发现,检测调制的过境光变曲线是最有前途的观测方法来检测双行星。由于可能的双星间距与恒星直径相当,因此凌日光变曲线的形状因凌日而异,这取决于双星轨道的相位。双行星凌日的持续时间和深度通常比单行星凌日更长更深。我们指出,双行星可能存在于已知的膨胀气体巨行星或轨道半径> 0.3 AU的被归类为假阳性检测的物体中,提出了CoRoT候选者SRc 01 E2 1066的双行星解释,并表明双行星可能存在于开普勒质量数据中,并可以使用开普勒质量数据检测到。
2015-04-23 astro-ph.EP
Capture of Irregular Satellites via Binary Planetesimal Exchange Reactions in Migrating Planetary Systems
通过记录星子和行星之间的相遇,我们计算了在一个数值积分的两行星系统,是由于迁移与外部星子带的相互作用遇到的分布。只有当双星微行星与行星缓慢而近距离相遇时,才有可能通过与双星微行星的交换反应捕获围绕行星运行的不规则卫星。在我们的模拟中,我们发现星子和行星之间的近距离缓慢相遇主要发生在最外层而不是最内层的行星上。考虑到行星轨道穿越双星微星首先会被潮汐破坏,我们估计了潮汐破坏和不规则卫星捕获的概率。我们估计,一个二进制的小行星被捕获,并成为一个不规则的卫星海王星质量外行星的概率是大约1/100的质量和分离类似的transneptunian小行星二进制的二进制。如果年轻的系外行星碎片盘上有一个双星小行星群,那么向外迁移的外行星应该有被捕获的不规则卫星群。我们讨论解释发射与系外行星北落师门b的碰撞演化捕获的不规则卫星人口补充,由于行星迁移。
2011-12-02 astro-ph.EP
Planetary Dynamics and Habitable Planet Formation In Binary Star Systems
双星系统是否可能拥有潜在的宜居行星取决于几个因素,包括双星系统的物理性质和轨道特征。前者决定了宜居带(HZ)的位置,后者影响了形成类地行星的物质的动力学(即,微行星和行星胚胎),并驱动行星组装的最终架构。为了在双星系统中形成一颗可居住的行星,这两个因素必须协调一致。也就是说,这两颗恒星的轨道动力学以及它们与行星形成物质的相互作用必须允许在宜居带内形成类地行星形成,并确保潜在宜居行星的轨道将长期稳定。我们按照同样的顺序组织了这一章。首先,我们对双星中行星的运动及其稳定性进行了一般性的讨论。然后,我们讨论了类地行星的稳定性,并形成潜在的宜居行星在一个双行星系。
2009-11-04 astro-ph.EP
Binary planet formation by gas-assisted encounters of planetary embryos
我们提出了辐射流体动力学模拟中,双行星形成的几个超级地球胚胎系统中的近距离接触。胚胎嵌入在一个由气体和卵石组成的原行星盘中,并在一个区域中演化,该区域的盘结构支持收敛迁移,由于I型扭矩。当胚胎附着卵石时,它们会被加热,从而受到热扭矩(Benítez-Llambay et al. 2015)和热尾效应(Chrenko et al. 2017)的影响,这会激发轨道偏心率。受Eklund & Masset(2017)的研究结果的启发,我们假设热尾效应也垂直运作,并降低了倾斜阻尼的效率。非零倾角允许胚胎紧密堆积,并在会聚区内垂直搅拌。随后,两个胚胎在盘引力的帮助下近距离相遇,可以形成短暂的双行星,并迅速溶解。具有较长寿命的$\sim$ $10^{4}$ yr的双行星形成于一个短暂的对与剩余胚胎之一的三体相互作用中。双星的分离度在随后的遭遇中通常会减少,并且由于卵石的吸积,直到双星合并,形成一个巨大的行星核心。我们提供了一个数量级估计的预期发生率的双行星,产生一个双行星每个$\simeq$ $2$ - $5\times10^{4}$行星系。因此,虽然罕见,但双行星可能存在于系外行星系统中,应该系统地寻找它们。
2018-10-30 astro-ph.EP
Distinguishing central perturbations by binary stellar and planetary systems under the moderately strong finite-source effect
我们研究了宽双星系统和行星系在中等强度的有限源效应下引起的高放大率事件,其中源星的直径与双星伴星和行星引起的焦散线相当。我们发现,双星系统引起的中心扰动的一个特征通常出现在一个恒定的范围内,即伴星引起的焦散的大小在源直径的1.5 ~ 1.9倍之间,而在由行星系引起的中心扰动中,这种特征通常出现在一个范围内,由行星引起的对源直径的焦散随行星/主质量比而变化。由双星系统和具有这种特征的行星系引起的高倍率事件在单透镜光变曲线的残差中产生一个明显的短持续时间的凸起,该凸起发生在事件的峰值放大时间附近。由于一个众所周知的行星/二进制简并,我们比较二进制和行星透镜事件与短期颠簸的残差。因此,我们发现的特征的二进制透镜事件,区别于行星透镜事件,尽管适度强的有限源效应,从而可以用来立即区分的二进制和行星的同伴。我们还发现了只有在质量比很低的双星透镜事件或行星透镜事件中才出现的特征。这意味着具有该特征的透镜系统有一个质量非常低的双星伴星(如棕矮星)或行星。
2011-08-09 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
From dust to planets -- II. Effects of wide binary companions and external photoevaporation on planetesimal and embryo formation
Queen Mary University of London(伦敦大学玛丽女王学院)
研究探讨宽双星伴星和外部光蒸发对行星esimal和胚胎形成的影响,发现双星伴星截断盘边缘会降低胚胎吸积尘埃并形成类地行星的效率,尤其在双星分离小于90au时影响显著。
2026-03-25 astro-ph.EP
Planet Formation in Highly Inclined Binary Systems. II. Orbital Alignment or Anti-alignment and Planet Growth Boost in Intermediate Separation Binaries
恒星通常在双星系统中形成,这为研究极端条件下的行星形成提供了天然实验室。在谢等人(2011)的第一篇论文(论文I)中,我们证明了即使在高度倾斜的双星系统中,行星形成的中间阶段--从微行星到行星胚胎/核心--也可以进行。本文继第一篇论文之后,对类地行星形成的晚期阶段,即从胚胎到完整的行星,在各种轨道配置的双星系统中。我们确定了一种轨道对准或反对准效应;也就是说,尽管倾斜双星通常会使行星轨道相对于主宿主恒星的自旋轴不对准(即,导致大的不对称性),它可以使行星轨道相对于双星轨道对齐或反对齐。这种轨道(反)对准效应是由轨道微分进动和自阻尼的组合引起的,并且在中间双星分离的情况下,即,a_B~40-200 AU,距离主星约1 AU的类地行星形成。在这种中间分离的双星中,与直觉有些相反,双星伴星可以通过增加碰撞率来帮助行星生长,形成更大质量但更少的行星。在另外两端,伴星太近,因此起着剧烈的破坏作用,或者太宽,对行星形成没有显著的影响。未来的观测,可以发现更多的行星轴承双星系统和约束他们的质量和三维轨道运动将测试我们的数值结果。
2018-05-28 astro-ph.EP
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
Planetary Architectures of Kepler Compact Multis with Binary Star Companions
University of California Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Mullard Space Science Laboratory, University College London(伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室);California Institute of Technology(加州理工学院)
研究双星伴星系统与单星系统行星架构差异,发现双星系统行星半径和轨道分布更均匀,但轨道间距和多行星性稍有差异,推测双星影响行星形成过程中的盘结构。
2026-03-23 astro-ph.EP