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研究表明 短期双星会弹出它们的行星

  • 科学
  • 2019-08-19 11:07:48
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根据将在天体物理学上发表的一项新研究,所谓的圆形行星 - 围绕双星运行的行星,如星球大战中的虚构塔图因- 可以通过它们的恒星演化而被射出到太空中。期刊(arXiv.org预印本)。这些发现有助于解释为什么天文学家虽然观测到数千个短期双星,或者轨道周期为10天或更短的天体,但已经发现了少数环状系外行星。

有几种不同类型的双星,例如视觉和光谱双星,以天文学家能够观察它们的方式命名。

华盛顿大学的博士生大卫弗莱明和他的同事们研究了日食的日食,或者那些轨道平面如此接近视线的人,两颗恒星都被认为是相互交叉的。

研究作者在大约10天或更短的时间内密切关注二进制文件时,在研究作者想知道,潮汐 - 每个人施加的重力 - 对星系有“动态影响”吗?

“这实际上是我们使用计算机模拟发现的。潮汐力将恒定旋转的角动量传递到轨道。它们减缓了恒星的旋转,扩大了轨道周期,“弗莱明说。

角动量的这种转移不仅导致轨道放大而且还使环形变形,从偏心或足球形状变形为完美的圆形。

在很长的时间尺度上,两颗恒星的旋转也变得同步,因为月亮与地球在一起,每一颗都永远与另一颗相同。

华盛顿大学的共同作者罗里巴恩斯博士说:“不断扩大的恒星轨道吞没了最初安全的行星,然后它们不再安全 - 它们被抛出系统。”

以这种方式弹射一颗行星可以以一种级联效应扰乱其他轨道世界的轨道,最终将它们从系统中移出。

对于环状行星来说,事情变得更加困难的是天文学家所说的两个恒星的竞争引力所造成的“不稳定区域”。

“有一个你无法跨越的地区 - 如果你进去,你会被赶出系统。我们已经在模拟中证实了这一点,其他许多人也研究了这个地区,“弗莱明说。

“这被称为'动态稳定极限'。它随着恒星轨道的增加而向外移动,包围着行星并使它们的轨道不稳定,并最终将它们从系统中抛出。“

“这些二元系统的另一个有趣的特征,多年来被其他人发现,是行星倾向于在这个稳定极限之外的轨道运行,以便在那里”堆积“。行星如何到达该地区尚不完全清楚; 他们可能会在那里形成,或者他们可能会从系统的更远处向内迁移。“

将这些模型应用于已知的短周期双星系统,科学家们发现,这种双星恒星的恒星演化在87%的多行星系统中至少消除了一颗行星,并且往往更多。

“甚至这可能是一个保守估计; 这个数字可能高达99%,“巴恩斯博士说。

研究人员说:“我们将这一过程称为行星恒星潮汐演变(STEEP)。”

“未来对短周期双星的环绕性检测将为STEEP过程提供最好的间接观测试验。”

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