Influence of a stellar cusp on the dynamics of young stellar discs and the origin of the S‐stars in the Galactic Centre
Influence of a stellar cusp on the dynamics of young stellar discs and the origin of the S‐stars in the Galactic Centre
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恒星尖点对年轻恒星盘动力学的影响以及银河系中心 Sâstars 的起源
DOI：
10.1111/j.1365-2966.2009.15157.x
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发表时间：
2009
影响因子：
4.8
通讯作者：
Kroupa
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Löckmann;Baumgardt;Kroupa
对银河系中心的观测显示，有一个或两个盘状结构的非常年轻的恒星绕着中心超大质量黑洞运行，距离只有0.1 pc。已经进行了一些分析，以调查这些光盘的动态行为和后果，包括光盘的厚度和偏心增长，以及相互作用和翘曲。然而，这些研究大多忽略了黑洞周围的恒星尖点的影响，人们认为恒星尖点的质量比黑洞盘大一到两个数量级.本文利用我们的bhint程序，通过N体积分，研究了不同组成的恒星尖点的影响.我们发现，虽然尖瓣的存在确实有一个重要的影响，否则孤立的平盘的演变，其对光盘的厚度和翘曲的演变的影响是相当温和的两个光盘配置。然而，我们发现，高度偏心轨道的创建强烈依赖于尖点的颗粒度（即平均和最大恒星质量）。虽然Chang最近发现Kozai共振的完整周期被分析尖点的存在所阻止，但我们发现弛豫过程在这种高密度区域中起着重要作用，并支持短期共振。因此，我们发现，在最初的圆形轨道上的年轻的盘星可以通过共振效应获得高偏心率也在一个尖端的恒星残留物的存在下，产生一个机制，以创建S-星和超高速星。此外，我们讨论了潜在的初始质量函数（IMF）的年轻恒星盘，并没有发现明确的证据，一个非典型的IMF。
Observations of the Galactic Centre show evidence of one or two disc-like structures of very young stars orbiting the central supermassive black hole within a distance of a few 0.1 pc. A number of analyses have been carried out to investigate the dynamical behaviour and consequences of these discs, including disc thickness and eccentricity growth as well as mutual interaction and warping. However, most of these studies have neglected the influence of the stellar cusp surrounding the black hole, which is believed to be one to two orders of magnitude more massive than the disc(s).By means ofN-body integrations using ourbhintcode, we study the impact of stellar cusps of different compositions. We find that although the presence of a cusp does have an important effect on the evolution of an otherwise isolated flat disc, its influence on the evolution of disc thickness and warping is rather mild in a two-disc configuration. However, we show that the creation of highly eccentric orbits strongly depends on the graininess of the cusp (i.e. the mean and maximum stellar masses). While Chang recently found that full cycles of Kozai resonance are prevented by the presence of an analytic cusp, we show that relaxation processes play an important role in such highly dense regions and support short-term resonances. We thus find that young disc stars on initially circular orbits can achieve high eccentricities by resonant effects also in the presence of a cusp of stellar remnants, yielding a mechanism to create S-stars and hypervelocity stars.Furthermore, we discuss the underlying initial mass function (IMF) of the young stellar discs and find no definite evidence for a non-canonical IMF.
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DOI：
10.1086/591734
发表时间：
2008-07
期刊：
The Astrophysical Journal Letters
影响因子：
--
作者：
Ulf Löckmann;H. Baumgardt;P. Kroupa
通讯作者：
Ulf Löckmann;H. Baumgardt;P. Kroupa
DOI：
10.1088/0004-637x/697/1/l44
发表时间：
2008-12
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
A. Madigan;Y. Levin;Clovis Hopman
通讯作者：
A. Madigan;Y. Levin;Clovis Hopman
Kozai机制在银河系中心的有效性
DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
--
作者：
P. Chang
通讯作者：
P. Chang
中央秒差距年轻恒星的轨道和起源
DOI：
--
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
--
作者：
Jessica R. Lu;A. Ghez;S. Hornstein;M. Morris;K. Matthews;David H. Thompson;E. Becklin
通讯作者：
E. Becklin
黑洞周围 Bahcall-Wolf 尖点的 N 体生长
DOI：
10.1086/425139
发表时间：
2004
期刊：
The Astrophysical Journal Letters
影响因子：
--
作者：
M. Preto;D. Merritt;R. Spurzem
通讯作者：
R. Spurzem