[論文レビュー] Transit of Luyten 726-8 within 1 ly from Epsilon Eridani

Igor Yu. Potemine|arXiv (Cornell University)|Apr 9, 2010

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 2被引用数 3

ひとこと要約

この論文では、位置測定データと径速度データを用いて恒星の接近をシミュレートし、Luyten 726-8AB が約31.5 kyr後にエプシロン・エリダニの0.93 ly以内を通過することが明らかになった。1 ly以内に4.6 kyr以上滞在するこの接近は、エプシロン・エリダニの仮説的なオールト雲を摂動させ、セドナのような海왕星外天体の異常な軌道を説明する手がかりを与える可能性がある。

ABSTRACT

This is one of results from our program of massive simulations of close encounters for all nearby stars. Epsilon Eridani is an extremely interesting star having one confirmed planet and multiple asteroid and debris belts. It should have a quite massive Oort cloud as well. Deltorn et al. searched for past Nemesis encounters of $\varepsilon$ Eri. In this paper we show that, according to current astrometric data, an other famous nearby star Luyten 726-8AB (=BL/UV Ceti) will pass at $\lesssim$ 0.93 ly from Epsilon Eridani in $\approx$ 31.5 kyr. So, it will probably pierce through the outer part of the hypothetical Oort cloud of $ε$ Eri. BL/UV Ceti has only about 20 percent of the solar mass. Nevertheless, it could influence directly some long-period comets of Epsilon Eridani. The duration of mutual transit of two star systems within 1 ly from each other is $\gtrsim$ 4.6 kyr. Our simulations show that stellar encounters within 1 ly might be more frequent than previously thought. It could explain Proxima's peculiar trajectory with respect to $α$ Cen AB or even Sedna's trajectory in the solar system.

研究の動機と目的

• 近接恒星接近が惑星系の外縁領域に与える力学的影響を調査すること。
• 正確な位置測定データを用いて、エプシロン・エリダニとLuyten 726-8ABの間の最接近時刻と距離を特定すること。
• 両星系が1 ly以内にとどまる期間とその重力的摂動の意義を評価すること。
• このような接近が、プロキシマ・ケンタウリやセドナのような天体の特異な軌道を説明できるかどうかを検討すること。

提案手法

• エプシロン・エリダニおよびLuyten 726-8ABのHIP2およびRECONSの位置測定データを用い、銀河座標系における相対位置ベクトルを計算した。
• PCRV、Malarodaら、GCRVの径速度測定値を適用して、両星の空間速度ベクトルを精緻化した。
• スカラー積を含むベクトル式を用いて、最接近の時刻と距離を計算した。
• 相対運動と最小接近距離に基づく導出式を用いて、1 ly以内での相互通過期間を計算した。
• BL/UV セティの複数の径速度仮定を用いたシミュレーションにより、接近パラメータの不確実性を評価した。
• 質量と近接距離を考慮し、Luyten 726-8ABがエプシロン・エリダニの仮説的Oort雲に与える重力的影響を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 エプシロン・エリダニとLuyten 726-8ABの間の最小接近距離と時刻は何か？
• RQ2 両星系が1 ly以内にとどまる期間はどのくらいか？
• RQ3 このような接近が、エプシロン・エリダニの仮説的Oort雲内の長周期コメットに摂動を及ぼす可能性はあるか？
• RQ4 この接近が、セドナやプロキシマ・ケンタウリの異常な軌道的特徴を説明できるだろうか？
• RQ5 1 ly以内の恒星接近はどの程度の頻度で発生するのか？ その動力学的意味は何か？

主な発見

• Luyten 726-8AB は約31.5 ± 0.2 kyr後にエプシロン・エリダニの0.93 ± 0.01 ly以内を通過する。
• 1 ly以内での相互通過期間は4.6 kyrと推定されるが、BL/UV セティの径速度が+25 km/sであると仮定すると6.4 kyrにまで延びる。
• 太陽の約20%の低質量にもかかわらず、Luyten 726-8AB はエプシロン・エリダニの外縁部に存在する長周期コメットに重力的摂動を及べる可能性がある。
• この接近は、エプシロン・エリダニの仮説的Oort雲の外縁部にまで到達し、コメットの軌道を変化させる可能性がある。
• 1 ly以内の恒星接近は、これまで想定されていたよりも頻繁に発生する可能性があり、遠方太陽系天体の異常な軌道の説明に妥当なメカニズムを提供する。
• 結果から、このような接近がセドナやプロキシマ・ケンタウリのアーロン・セントリ・ABに対する特異な軌道的ダイナミクスを説明できる可能性が示唆される。