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Preferential accretion and circumbinary disc precession in eccentric binary systems
Indexado
WoS WOS:000922725900015
Scopus SCOPUS_ID:85146581739
DOI 10.1093/MNRAS/STAC3263
Año 2023
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



We present a suite of high-resolution hydrodynamic simulations of binaries immersed in circumbinary accretion discs (CBDs). For the first time, we investigate the preferential accretion rate as a function of both eccentricity e(b) and mass ratio q(b) in a densely sampled parameter space, finding that when compared with circular binaries, (i) mass ratios grow more efficiently in binaries on moderately eccentric orbits (0.0 less than or similar to e(b) less than or similar to 0.4), and (ii) high eccentricities (e(b) greater than or similar to 0.6) suppress mass ratio growth. We suggest that this non-monotonic preferential accretion behaviour may produce an observable shift in the mass ratio distributions of stellar binaries and massive black hole binaries. We further find that the response of a CBD can be divided into three regimes, depending on eccentricity and mass ratio: (i) CBDs around circular binaries always precess freely, whereas CBDs around eccentric binaries either (ii) undergo forced precession or (iii) remain locked at an angle with respect to the binary periapsis. Forced precession in eccentric binaries is associated with strong modulation of individual accretion rates on the precession time-scale, a potentially observable signature in accreting binaries with short orbital periods. We provide CBD locking angles and precession rates as a function of e(b) and q(b) for our simulation suite.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Astronomy & Astrophysics
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Siwek, Magdalena Mujer Harvard University - Estados Unidos
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Estados Unidos
Harvard Univ - Estados Unidos
2 Weinberger, Rainer Hombre Harvard University - Estados Unidos
Canadian Inst Theoret Astrophys - Canadá
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Estados Unidos
L’Institut Canadien d’Astrophysique Théorique - Canadá
Harvard Univ - Estados Unidos
3 Munoz, Diego Hombre NORTHWESTERN UNIV - Estados Unidos
Universidad Adolfo Ibáñez - Chile
Instituto Milenio de Astrofísica - Chile
Millennium Institute for Astrophysics - Chile
Northwestern University - Estados Unidos
4 Hernquist, Lars Hombre Harvard University - Estados Unidos
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Estados Unidos
Harvard Univ - Estados Unidos

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Financiamiento



Fuente
Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC)

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Agradecimientos



Agradecimiento
We are grateful to Zachary Murray and Paul Duffell for helpful discussions. This research made use of scipy (Virtanen et~al. 2020) and numpy (van der Walt, Colbert~& Varoquaux 2011). Seaborn (Waskom et~al. 2017) and matplotlib (Hunter 2007) were used to generate figures. RW is supported by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), funding reference #CITA 490888-16.

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