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宇宙:力学的摩擦および3つの天体の遭遇によるカイパーベルトの連星形成

Nature 420, 6916 doi: 10.1038/nature01227

カイパーベルトは、海王星以遠で太陽を周回する、氷でできた天体からなる円盤であり、最もよく知られているカイパーベルト天体は、冥王星とその衛星カロンである。カイパーベルト天体の数パーセントは、大きな星間距離と、1のオーダーの質量比をもった連星であることが、最近発見された。衝突は滅多に起こらないので、観測される連星の数を説明できず、これらの連星は重力によって媒介される非衝突性の相互作用を通じて形成されたことを意味している。これらの相互作用は、太陽系形成の早期に見られる惑星の暴走成長期に最も効果的であったであろう。本論文では、2つの大きな天体が、それぞれ互いのヒル圏(太陽による潮汐力よりも、天体の相互の力が大きくなる領域)を通過するとき、一時的な連星が形成されることを示した。その後、連星軌道を安定化させるために必要なエネルギーの損失は、周囲の小さな天体との力学的摩擦を通じて、あるいは3つ目の大きな天体による重力散乱を通じて起こり得る。我々の推測は、わずかながら前者の機構を支持する。我々は、カイパーベルトの天体の5パーセントが角度にして0.2秒角より大きな見かけ上の星間距離を示す連星で、しかもほとんどの天体はそれより強く結びついた連星系か、多重連星系であることを示唆する。

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