АЗИМУТАЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ В ПЛАНЕТЕЗИМАЛЬНЫХ ОКОЛОЗВЕЗДНЫХ ДИСКАХ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены пути формирования азимутальных резонансных структур в околозвездных планетезимальных дисках с планетами. Путем аналитических оценок и массовых численных экспериментов показано, что частицы диска, исходно попадающие в области резонансов средних движений низких порядков с планетой, со временем могут концентрироваться в потенциально наблюдаемые азимутальные структуры. Процесс структурирования протекает быстро, обычно он занимает время \({\sim}\)100 орбитальных периодов планеты. Найдено, что относительное количество частиц, сохраняющих свое резонансное положение, растет с уменьшением массового параметра \(\mu\) (отношения масс возмущающей планеты и родительской звезды), но всегда имеет место удаление существенной доли частиц из диска за счет их аккреции на звезду и планету, а также перехода на сильно вытянутые и гиперболические орбиты. Построены ожидаемые радиоизображения азимутально структурированных дисков. В рассмотренных нами моделях наиболее четко проявились азимутальные структуры, ассоциированные с резонансами \(2:1\) и \(3:2\); вероятны также наблюдательные проявления резонансов \(1:2\) и \(2:3\).

Об авторах

Т. В. Демидова

Крымская астрофизическая обсерватория РАН; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: proxima1@list.ru
Россия, Научный; Россия, Санкт-Петербург

И. И. Шевченко

Санкт-Петербургский государственный университет; Институт прикладной астрономии РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: proxima1@list.ru
Россия, Санкт-Петербург; Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Агнор и др. (C.B. Agnor, R.M. Canup, and H.F. Levison), Icarus 142, 219 (1999).
  2. Бе и др. (H. Beust, J.-C. Augereau, A. Bonsor, J.R. Graham, P. Kalas, J. Lebreton, A.-M. Lagrange, S. Ertel, et al.), Astron. Astrophys. 561, A43 (2014).
  3. Борен, Хаффман (C.F. Bohren and D.R. Huffman), Absorption and Scattering of Light by Small Particles p. 544 (1998).
  4. ван дер Плас и др. (G. van der Plas, C.M. Wright, F. Ménard, S. Casassus, H. Canovas, C. Pinte, S.T. Maddison, K. Maaskant, et al.), Astron. Astrophys. 597, A32 (2017).
  5. Ваят (M.C. Wyatt), Ann. Rev. Astron. Astrophys. 46, 339 (2008).
  6. Ваят и др. (M.C. Wyatt, S.F. Dermott, C.M. Telesco, R.S. Fisher, K. Grogan, E.K. Holmes, and R.K. Piña), Astrophys. J. 527, 918 (1999).
  7. Ваят и др. (M.C. Wyatt, R. Smith, J.S. Greaves, C.A. Beichman, G. Bryden, and C.M. Lisse), Astrophys. J. 658, 569 (2007).
  8. Виздом (J. Wisdom), Astron. J. 85, 1122 (1980).
  9. Гаспар и др. (A. Gáspár, D. Psaltis, G.H. Rieke, and F. Özel), Astrophys. J. 754, 74 (2012).
  10. Гривз (J.S. Greaves), Science 307, 68 (2005).
  11. Даллемонд и др. (C.P. Dullemond, A. Juhasz, A. Pohl, F. Sereshti, R. Shetty, T. Peters, B. Commercon, and M. Flock), Astrophys. Source Code Library ascl:1202.015 (2012).
  12. Демидова (T. Demidova), Astron. Comput. 41, 100635 (2022).
  13. Демидова, Шевченко (T.V. Demidova and I.I. Shevchenko), Astrophys. J. 805, 38 (2015).
  14. Демидова, Шевченко (T.V. Demidova and I.I. Shevchenko), MNRAS 463, L22 (2016).
  15. Демидова Т.В., Шевченко И.И., Письма в Астрон. журн. 46, 827 (2020) [T.V. Demidova, I.I. Shevchenko, Astron. Lett. 46, 774 (2020)].
  16. Доминик, Дечин (C. Dominik and G. Decin), Astrophys. J. 598, 626 (2003).
  17. Донахи (J.S. Dohnanyi), J. Geophys. Res. 74, 2531 (1969).
  18. Доршнер и др. (J. Dorschner, B. Begemann, T. Henning, C. Jaeger, and H. Mutschke), Astron. Astrophys. 300, 503 (1995).
  19. Квиллен, Торндайк (A.C. Quillen and S. Thorndike), Astrophys. J. 578, L149 (2002).
  20. Квиллен (A.C. Quillen), MNRAS 372, L14 (2006).
  21. Квиллен, Фабер (A.C. Quillen and P. Faber), MNRAS 373, 1245 (2006).
  22. Кондратьев (B.P. Kondratyev), MNRAS 442, 1755 (2014).
  23. Кривов и др. (A.V. Krivov, I. Mann, and N.A. Krivova), Astron. Astrophys. 362, 1127 (2000).
  24. Кривов и др. (A.V. Krivov, T. Löhne, and M. Sremčević), Astron. Astrophys. 455, 509 (2006).
  25. Кривов (A.V. Krivov), Res. Astron. Astrophys. 10, 383 (2010).
  26. Кюхнер, Хольман (M.J. Kuchner and M.J. Holman), Astrophys. J. 588, 1110 (2003).
  27. Лене и др. (T. Löhne, A.V. Krivov, and J. Rodmann), Astrophys. J. 673, 1123 (2008).
  28. Лумис и др. (R.A. Loomis, K.I. Öberg, S.M. Andrews, and M.A. MacGregor), Astrophys. J. 840, 23 (2017).
  29. Львов и др. В.Н. Львов, Р.И. Смехачева, С.С. Смирнов, С.Д. Цекмействер, Изв. ГАО РАН 217, 318 (2004).
  30. Марино (S. Marino), arXiv e-prints arXiv:2202.03053 (2022).
  31. Ми (G. Mie), Annalen der Physik 330, 377 (1908).
  32. Моррисон, Мальхотра (S. Morrison and R. Malhotra), Astrophys. J. 799, 41 (2015).
  33. Мустилл, Ваят (A.J. Mustill and M.C. Wyatt), MNRAS 419, 3074 (2012).
  34. Мюррей, Дермотт (C.D. Murray and S.F. Dermott), Solar System Dynamics (Cambridge Univ. Press, 1999) [Мюррей К., Дермотт С., Динамика Солнечной системы (М.: Физматлит, 2009, 2010.)].
  35. Озерной и др. (L.M. Ozernoy, N.N. Gorkavyi, J.C. Mather, and T.A. Taidakova), Astrophys. J. 537, L147 (2000).
  36. Петри и др. (D. Petry and CASA Development Team), Astron. Data Analys. Software and Systems XXI 461, 849 (2012).
  37. Пирс, Ваят (T.D. Pearce and M.C. Wyatt), MNRAS 443, 2541 (2014).
  38. Питиева Е.В., Питиев Н.П., Письма в Астрон. журн. 44, 604 (2018а) [E.V. Pitjeva and N.P. Pitjev, Astron. Lett. 44, 554 (2018)].
  39. Питиева, Питиев (E.V. Pitjeva and N.P. Pitjev), Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy 130, 57 (2018б).
  40. Пресс и др. (W.H. Press, S.A. Teukolsky, W.T. Vetterling, and B.P. Flannery) Numerical recipes in C. The art of scientific computing (Cambridge University Press, 1992), p. 724.
  41. Родигас и др. (T.J. Rodigas, R. Malhotra, and P.M. Hinz), Astrophys. J. 780, 65 (2014).
  42. Руге и др. (J.P. Ruge, S. Wolf, T. Demidova, and V. Grinin), Astron. Astrophys. 579, A110 (2015).
  43. Савин и др. (G.I. Savin, B.M. Shabanov, P.N. Telegin, and A.V. Baranov), Lobachevskii J. Math. 40, 1853 (2019).
  44. Су и др. (K.Y.L. Su, G.H. Rieke, R. Malhotra, K.R. Stapelfeldt, A.M. Hughes, A. Bonsor, D.J. Wilner, Z. Balog, et al.), Astrophys. J. 763, 118 (2013).
  45. Тебо, Ожеро (P. Thébault and J.-C. Augereau), Astron. Astrophys. 472, 169 (2007).
  46. Тейлор (S.R. Taylor), Meteorit. Planet. Sci. Suppl. 33, A153 (1998).
  47. Феделе и др. (D. Fedele, M. Carney, M.R. Hogerheijde, C. Walsh, A. Miotello, P. Klaassen, S. Bruderer, Th. Henning, et al.), Astron. Astrophys. 600, A72 (2017).
  48. Чемберс, Уэтерилл (J.E. Chambers and G.W. Wetherill), Icarus 136, 304 (1998).
  49. Шевченко (I.I. Shevchenko), Astrophys. Space Sci. 463, 1 (2020).
  50. Штер, Булирш (J. Stoer and R. Bulirsch), Introduction to Numerical Analysis (Springer-Verlag, 1980).
  51. Эндрюс и др. (S.M. Andrews, D.J. Wilner, E. Macías, C. González, and A. Isella), Science with a Next Generation Very Large Array 517, 137 (2018).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Pleiades Publishing, Ltd., 2023