Asteroid material is detected in white dwarfs (WDs) as atmospheric pollution by metals, in the form of gas/dust discs, or in photometric transits. Within the current paradigm, minor bodies need to be scattered, most likely by planets, into highly eccentric orbits where the material gets disrupted by tidal forces and then accreted onto the star. This can occur through a planet-planet scattering process triggered by the stellar mass loss during the post main-sequence evolution of planetary systems. So far, studies of the $N$-body dynamics of this process have used artificial planetary system architectures built ad hoc. In this work, we attempt to go a step further and study the dynamical instability provided by more restrictive systems, that, at the same time allow us an exploration of a wider parameter space: the hundreds of multiple planetary systems found around main-sequence (MS) stars. We find that most of our simulated systems remain stable during the MS, Red and Asymptotic Giant Branch and for several Gyr into the WD phases of the host star. Overall, only $\approx$ 2.3$\%$ of the simulated systems lose a planet on the WD as a result of dynamical instability. If the instabilities take place during the WD phase most of them result in planet ejections with just 5 planetary configurations ending as a collision of a planet with the WD. Finally 3.2$\%$ of the simulated systems experience some form of orbital scattering or orbit crossing that could contribute to the pollution at a sustained rate if planetesimals are present in the same system.

中文翻译：

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两行星系统动力学演化及其与白矮星大气污染的联系

小行星物质在白矮星 (WD) 中被检测为金属对大气的污染，以气体/尘埃盘的形式，或在光度测量中。在当前的范式中，小天体需要被分散到高度偏心的轨道上，最有可能是行星，在那里物质被潮汐力破坏，然后吸积到恒星上。这可以通过行星系统后主序演化过程中恒星质量损失触发的行星-行星散射过程发生。到目前为止，对这个过程的 $N$-body 动力学的研究已经使用了专门构建的人造行星系统架构。在这项工作中，我们试图更进一步，研究更多限制性系统提供的动态不稳定性，同时允许我们探索更广泛的参数空间：在主序 (MS) 恒星周围发现的数百个多个行星系统。我们发现我们的大多数模拟系统在 MS、Red 和渐近巨星分支以及进入主星 WD 阶段的几个 Gyr 期间保持稳定。总体而言，由于动力学不稳定，只有 $\approx$ 2.3$\%$ 的模拟系统在 WD 上丢失了一颗行星。如果不稳定性发生在 WD 阶段，其中大部分会导致行星抛射，只有 5 个行星配置以行星与 WD 的碰撞结束。最后，3.2$\%$ 的模拟系统会经历某种形式的轨道散射或轨道交叉，如果同一系统中存在微星，这可能会以持续的速度导致污染。我们发现我们的大多数模拟系统在 MS、Red 和渐近巨星分支以及进入主星 WD 阶段的几个 Gyr 期间保持稳定。总体而言，由于动力学不稳定，只有 $\approx$ 2.3$\%$ 的模拟系统在 WD 上丢失了一颗行星。如果不稳定性发生在 WD 阶段，其中大部分会导致行星抛射，只有 5 个行星配置以行星与 WD 的碰撞结束。最后，3.2$\%$ 的模拟系统会经历某种形式的轨道散射或轨道交叉，如果同一系统中存在微星，这可能会以持续的速度导致污染。我们发现我们的大多数模拟系统在 MS、Red 和渐近巨星分支以及进入主星 WD 阶段的几个 Gyr 期间保持稳定。总体而言，由于动力学不稳定，只有 $\approx$ 2.3$\%$ 的模拟系统在 WD 上丢失了一颗行星。如果不稳定性发生在 WD 阶段，其中大部分会导致行星抛射，只有 5 个行星配置以行星与 WD 的碰撞结束。最后，3.2$\%$ 的模拟系统会经历某种形式的轨道散射或轨道交叉，如果同一系统中存在微星，这可能会以持续的速度导致污染。由于动力学不稳定，3$\%$ 的模拟系统在WD 上丢失了一颗行星。如果不稳定性发生在 WD 阶段，其中大部分会导致行星抛射，只有 5 个行星配置以行星与 WD 的碰撞结束。最后，3.2$\%$ 的模拟系统会经历某种形式的轨道散射或轨道交叉，如果同一系统中存在微星，这可能会以持续的速度导致污染。由于动力学不稳定，3$\%$ 的模拟系统在WD 上丢失了一颗行星。如果不稳定性发生在 WD 阶段，其中大部分会导致行星抛射，只有 5 个行星配置以行星与 WD 的碰撞结束。最后，3.2$\%$ 的模拟系统会经历某种形式的轨道散射或轨道交叉，如果同一系统中存在微星，这可能会以持续的速度导致污染。