Formación de binarios del cinturón de Kuiper por fricción dinámica y encuentros de tres cuerpos

Área de la Ciencia:

• Ciencias planetarias Ciencias planetarias.
• Formación del sistema solar Formación del sistema solar
• La astrofísica es la astrofísica.

Sus antecedentes:

• El cinturón de Kuiper, una región más allá de Neptuno, contiene cuerpos helados como Plutón y Caronte.
• Una pequeña fracción de los objetos del cinturón de Kuiper (KBOs) se observan como binarias amplias.
• La formación de colisiones no puede explicar la frecuencia observada de estos sistemas binarios.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el mecanismo de formación de binarios anchos en el cinturón de Kuiper.
• Para determinar si las interacciones gravitacionales sin colisiones pueden explicar las binarias observadas.
• Para identificar los mecanismos de disipación de energía responsables de la estabilización binaria.

Principales métodos:

• Interacciones gravitacionales simuladas entre grandes cuerpos dentro de sus esferas Hill.
• Mecanismos de pérdida de energía investigados: fricción dinámica de cuerpos pequeños y dispersión gravitacional de un tercer cuerpo.
• Estimó la frecuencia de la formación binaria basada en estos mecanismos.

Principales resultados:

• Las binarias transitorias se forman cuando dos cuerpos grandes penetran en la esfera de Hill del otro.
• La pérdida de energía a través de la fricción dinámica de cuerpos pequeños es un mecanismo ligeramente favorecido para estabilizar órbitas.
• La dispersión gravitacional de un tercer cuerpo grande es un mecanismo de estabilización alternativo.

Conclusiones:

• Los sistemas binarios del cinturón de Kuiper probablemente se formaron a través de interacciones gravitacionales sin colisiones durante la acreción desbocada.
• Predice que el 5% de los KBOs son binarios con separaciones > 0,2 segundos de arco.
• Sugiere que la mayoría de los binarios KBO son más estrechos o parte de sistemas de mayor multiplicidad.