天文学家展示了“塔图因”行星如何在双星系统中形成而不被压碎

行星在双星系统中是如何形成的

信誉:剑桥大学

天文学家已经发展到二元星系中行星形成的最新模型。

来自剑桥大学和Max Planck外部物理学研究所的研究人员表明了二进制星系中的外产 - 例如被发现的'Tatooine'行星">美国宇航局“开普勒太空望远镜 - 在不被摧毁的诞生环境中,陷入困境。

“双星系统中的行星形成更为复杂,因为伴星就像一个巨大的打蛋器,动态地刺激原行星盘。”- - -罗马rafikov

他们研究了一种双星系统,其中较小的伴星大约每100年绕较大的母星运行一次,我们最近的邻居半人马座阿尔法星就是这样一个系统的例子。

“像这样的系统将相当于第二个太阳在哪里">天王星来自剑桥大学的合著者罗曼·拉菲科夫博士说'应用数学和理论物理系。

Rafikov和他的共同作者来自Max Planck的超陆地物理学研究所的Kedron Silsbee发现,对于行星在这些系统中形成,行星建筑块 - 围绕年轻颗星的行星建筑块 - 需要至少开始10直径公里,以及灰尘和岩石的圆盘,围绕行星形式需要相对圆形的明星。

该研究将发表于此天文学和天体物理学,为新的实际级别的行星形成研究,并解释了这样的行星,可以形成这些行星,其中许多行星可以形成。

据信,行星的形成始于围绕一颗年轻恒星运行的原行星盘——主要由氢、氦、冰和尘埃的微小粒子组成。根据目前关于行星形成的主要理论,即核心吸积理论,尘埃粒子相互粘在一起,最终形成越来越大的固体。如果这个过程提前停止,结果可能是一颗类似地球的岩石行星。如果这颗行星长得比地球还大,那么它的引力就足以从圆盘中捕获大量气体,从而形成类似气体巨星的物质木星

“该理论对单星形成的行星系统有意义,但二元系统中的行星形成更复杂,因为伴侣之星像巨型Eggbeat一样,动态令人兴奋的原始圆盘,”Rafikov说。

“在具有单个颗星的系统中,盘中的颗粒在低速下移动,因此当它们碰撞时,它们可以轻松地粘在一起,使它们成长,”Silsbee说。“但由于引力'在一个双星系统中,伴星的打蛋器效应,那里的固体粒子以更高的速度相互碰撞。所以,当它们碰撞时,它们会互相摧毁。”

许多系外行星已经在双星系统中被发现,所以问题是它们是如何到达那里的。一些天文学家甚至认为,这些行星可能是漂浮在星际空间中,被双星的引力吸进去的。

Rafikov和Silsbee进行了一系列模拟来帮助解决这个谜题。他们开发了一个详细的二进制行星生长数学模型,使用了现实的物理输入,并解释了一些经常被忽视的过程,比如气体盘对其内部星子运动的引力效应。

众所周知,盘通过气体阻力直接影响行星,类似于一种风,“Silsbee说。几年前,我们意识到,除了瓦斯拖曳之外,圆盘本身的重力显着地改变了行星的动态,在某些情况下允许行星形成,尽管由于恒星伴侣而引力扰动。“

我们的模型'拉菲科夫说:“我们已经建立了把这项工作和之前的其他工作结合在一起,以检验行星形成理论。”

他们的模型发现行星可以在诸如alpha centauri等二元系统中形成的,条件是,行星段尺寸开始至少10公里,并且原始圆盘本身靠近圆形,没有主要的违规。当满足这些条件时,盘的某些部分中的行星端部最终相对于彼此缓慢地移动,使它们粘在一起而不是彼此破坏。

这些发现支持了星子形成的一种特殊机制,称为流不稳定性,是行星形成过程的一个组成部分。这种不稳定性是一种集体效应,包括气体中存在的许多固体粒子,它能够集中鹅卵石到卵石大小的尘埃颗粒,产生一些大的星子,这些星子能够在大多数碰撞中存活下来。

这项工作的结果为二元和单颗星的行星形成理论提供了重要的见解,以及二进制文件中的原始圆盘的流体动力学模拟。将来,该模型也可用于解释该模型来解释'塔图因'行星 - 外产网上的两种组成部分 - 大约十几个已被美国国家航空航天局识别'S开普勒空间望远镜。

参考文献:“恒星双星中的行星形成:星子增长的全球模拟”,作者:K. Silsbee和R. R. Rafikov,已接受,天文学和天体物理学
DOI:10.1051 / 0004-6361 / 202141139

是第一个评论“天文学家展示塔图因行星如何在双星系统中形成而不被压碎”

发表评论

邮箱地址可选。如果提供,您的电子邮件将不会被公布或共享。