[论文解读] 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 3

一句话总结

本文利用天体测量和径向速度数据模拟恒星相遇，发现卢因滕726-8AB将在约31.5千年内以0.93光年的距离掠过epsilon Eridani。此次近距离相遇持续超过4.6千年的1光年范围内，可能扰动epsilon Eridani的假设奥尔特云，从而解释像赛德娜这样的跨海王星天体的异常轨道。

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.

研究动机与目标

• 研究近距离恒星相遇对行星系统外层的动力学影响。
• 利用精确的天体测量数据，确定epsilon Eridani与卢因滕726-8AB最接近接近的时间和距离。
• 评估在1光年范围内相互穿越的持续时间及其重要性，以判断对具有引力扰动潜力的恒星系统的意义。
• 探讨此类相遇是否可解释像比邻星或赛德娜这样的天体的奇特轨迹。

提出的方法

• 利用HIP2和RECONS的天体测量数据，计算epsilon Eridani与卢因滕726-8AB在银道坐标系中的相对位置矢量。
• 应用PCRV、Malaroda等人以及GCRV的径向速度测量值，以精炼两颗恒星的空间速度矢量。
• 使用涉及标量积和光速的矢量公式，计算最接近接近的时间和距离。
• 基于相对运动和最小接近距离，利用推导出的公式计算在1光年范围内的相互穿越持续时间。
• 通过为BL/UV Ceti采用多种径向速度假设，执行模拟以评估相遇参数的不确定性。
• 评估卢因滕726-8AB对epsilon Eridani假设奥尔特云的引力影响，因其接近距离和质量。

实验结果

研究问题

• RQ1 epsilon Eridani与卢因滕726-8AB之间的最小距离和最接近时间是什么？
• RQ2 两颗恒星系统在1光年范围内的相互穿越将持续多久？
• RQ3 此类近距离相遇是否可能扰动epsilon Eridani假设奥尔特云中的长周期彗星？
• RQ4 此次相遇是否可解释赛德娜或比邻星的异常轨道特征？
• RQ5 1光年范围内的恒星相遇频率如何？其动力学影响是什么？

主要发现

• 卢因滕726-8AB将在约31.5 ± 0.2千年内以0.93 ± 0.01光年的距离掠过epsilon Eridani。
• 在1光年范围内的相互穿越持续时间估计为4.6千年，若BL/UV Ceti的径向速度假设为+25 km/s，则可延长至6.4千年。
• 尽管质量较低（约为太阳质量的20%），卢因滕726-8AB仍具备扰动epsilon Eridani外层系统中长周期彗星的引力能力。
• 此次相遇预计将穿透epsilon Eridani假设奥尔特云的外层区域，可能改变彗星轨道。
• 1光年范围内的恒星相遇可能比以往认为的更频繁，为遥远太阳系天体的异常轨迹提供了合理机制。
• 结果表明，此类相遇可能解释赛德娜和比邻星相对于alpha Centauri AB的奇特轨道动力学。