The Interaction of Type Ia Supernovae with Planetary Nebulae: the Case of Kepler's Supernova Remnant
确定Ia型超新星(SNe Ia)未知性质的关键方法之一是寻找SN喷出物与超新星遗迹(SNRs Ia)的星周结构之间相互作用的痕迹。到目前为止,我们从研究良好的SNRs Ia得到的观测值不能用文献中提出的任何模型自洽地解释。在这项研究中,我们认为,被观察到围绕几个SNRs Ia的星周介质(CSM)主要是由起源于一个或两个祖星的行星状星云(PNe)形成的。进行二维流体动力学模拟,我们表明,周围介质的形状由PNe可以占CSM已被发现包围SNE Ia和他们的残余物的几个属性。最后,我们考虑到SN爆炸发生在双极PN内,对开普勒的SNR进行了建模。我们的模拟结果与观测到的开普勒信噪比的形态学和运动学特性吻合得很好。特别是,我们的模型再现了开普勒的SNR,部分相互作用的残余物与密集的CSM在其北部地区,最后在SNR的赤道面存在两个相对的突起(“耳朵”)的当前扩展参数。
2020-04-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Cool DZ white dwarfs II: Compositions and evolution of old remnant planetary systems
在先前的研究中,我们分析了230颗表现出强金属污染的冷($T_\mathrm{eff}$ < 9000 K)白矮星的光谱,测量了Ca、Mg、Fe的丰度,在某些情况下测量了Na、Cr、Ti或Ni的丰度。在这里,我们解释这些丰度的吸积的碎片从太阳系外的星子,并推断母体成分范围从壳状(富含钙和钛)的核心(富含铁和镍)。特别是,两颗白矮星SDSSJ 0823 +0546和SDSSJ 0741 +3146,其log[Fe/Ca] > 1.9 dex,Fe/Ni比与大部分地球相似,它们吸积了迄今为止发现的最像核心的系外小行星。这些白矮星的冷却年龄在1-8 Gyr之间,是银河系中最古老的恒星遗迹之一,这使得探测其古老行星系统的长期演化成为可能。从最大丰度的减少作为冷却年龄的函数,我们发现的证据表明,到达白矮星的材料的速率减少了3个数量级以上的$\simeq$ 6.5 Gyr跨度在白矮星冷却年龄,表明质量水库的后主序星行星系统耗尽的$\simeq$ 1 Gyr的电子折叠时间尺度。最后,我们发现我们的样本中的两个白矮星是宽双星的成员,都表现出高丰度,从而提供了强有力的证据,遥远的双同伴可以动态扰动白矮星行星系统。
2018-03-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraints on Remnant Planetary Systems as a Function of Main-Sequence Mass with HST/COS
本研究通过分析哈勃太空望远镜收集的白矮星紫外光谱,揭示主序星质量与残余行星系统的关系,发现大质量白矮星金属污染比例显著低于小质量白矮星,为中等质量恒星周围行星形成与存活提供约束。
2024-10-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Sirius B Imaged in the Mid-Infrared: No Evidence for a Remnant Planetary System
越来越多的证据表明,太阳系的残余物可能围绕着大部分白矮星运行,因为DAZ和DBZ白矮星的污染大气表明了最近富含金属的物质的吸积。(Zuckerman等人,2010年)。其中一些被污染的白矮星被发现有大量的中红外线过量,这些中红外线过量来自被认为是金属吸积的储存器的近距离碎片盘。这些系统被称为DAZd白矮星(von Hippel et al. 2007)。在这里,我们调查Bonnet-Bidaud & Pantin(2008)的说法,即天狼星B,离太阳最近的白矮星,可能有来自尘埃碎片盘的红外过量。天狼星B的伴星天狼星A在南半球通常被观测为中红外测光标准。我们结合几年的Gemini/T-ReCS光度标准观测,在5 ~10微米的滤光片(宽N + 4窄带)中产生深中红外成像,揭示了天狼星B的存在。我们的光度测量与预期的光球发射一致,因此我们将任何中红外过量限制在光球的10%以下。因此,我们得出结论,天狼星B并不像DAZd白矮星那样有一个巨大的尘埃盘。
2011-01-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Confirmation of the planetary nebula nature of HaTr 5. Not the remnant of Nova Sco 1437
本研究通过光谱分析和3D模型确认HaTr 5是行星状星云,并非新星Sco 1437遗迹,否定其与激变变星J170228的关联,修正了休眠场景中过渡时间上限的错误依据。
2024-12-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Morphokinematic modelling of the point-symmetric Cat's Eye, NGC 6543: Ring-like remnants of a precessing jet
被称为猫眼星云(NGC 6543)的行星状星云具有复杂的点对称形态,无法用目前的行星状星云形成理论--相互作用恒星风模型来完全解释。为了揭示猫眼星云的三维(3D)结构,我们使用哈勃太空望远镜的[NII]图像和使用SHAPE代码的五个不同位置-速度图创建了该星云的详细3D形态运动学模型。这种建模方法揭示了点对称的部分环,这可能是由旋进射流形成的。
2022-09-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Orbit decay of 2-100 au planetary remnants around white dwarfs with no gravitational assistance from planets
一个被广泛接受的假设是,每一颗含有可观测到的岩石碎片的白矮星都需要至少一颗类地行星或巨行星的存在,才能通过引力扰动将碎片的前身带入恒星。然而,这些行星可能先前被恒星吞没或逃离系统,留下小行星,巨石,鹅卵石,鹅卵石,沙子和灰尘。这些残留的小天体可以在主恒星演化成2-100天文单位尺度的白矮星的过程中持续存在,然后在没有行星的帮助下被辐射拖入白矮星。在这里,我们确定的参数空间和冷却年龄,这是一个金属污染的机制是可行的,第一次,耦合坡印廷-罗伯逊阻力,Yarkovsky效应和YORP效应完全从快速调光白矮星辐射。我们发现,这种非行星污染的情况下是有效的残余10^{-5}-10 ^{-4} m的灰尘高达约80 au,10^{-4}-10 ^{-3} m的沙子高达约25 au和10^{-3}-10 ^{-2} m的小卵石高达约8 au,也许10^{-1}-10 ^{-2} m的小巨石高达几十au。此外,年轻的白矮星辐射可以旋转半径为10^{2}-10 ^3}米的大型无强度巨石,将其分解成较小的碎片,然后可以将其拖向白矮星。因此,我们的工作介绍了一个行星少的金属污染机制,可能是活跃在白矮星行星系的一部分。
2021-11-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Searching for Massive Remnant Planetary System Hosts with White Dwarf Gaia XP Spectra
Boston University(波士顿大学);Université de Montréal(蒙特利尔大学);University of Victoria(维多利亚大学);Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心)
利用Gaia XP光谱高效识别大质量金属污染白矮星,扩大残骸行星系统宿主样本,并发现新凌星碎片系统SDSS J1624+5404。
2026-09-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary companions to sdB stars
单颗sdB星的形成是一个尚未解决的问题,而近距离的亚恒星伴星的存在可以解释RGB尖端附近的恒星包层喷射,这是形成sdB星所必需的。在过去的6年里,第一颗围绕sdB恒星运行的行星被用不同的方法探测到。在这篇文章中,我们将讨论这些最新发现,回顾所使用的不同检测方法,并介绍Harps-N获得的一些初步结果,该结果可以在径向速度测量中达到前所未有的精度。
2014-06-18 astro-ph.SR
White dwarf pollution by hydrated planetary remnants: Hydrogen and Metals in WD J204713.76-125908.9
WD J204713.76-125908.9是小类白矮星的新成员,它的光球层以氦为主,具有强的巴耳末吸收线和大气金属污染。在这些恒星中观测到的异常丰富的氢可能是富含水的岩石天体吸积的结果。利用哈勃空间望远镜上的宇宙起源摄谱仪和甚大望远镜上的X射线摄影仪,获得了WD J204713.76-125908.9的远紫外和光学光谱,并识别出了9种金属的光球吸收线:C,O,Mg,Si,P,S,Ca,Fe和Ni。的丰度比是一致的稳定状态吸积的外行星体碎片富含挥发性元素碳和氧,和过渡元素硫,由17个,两个,和四个因素相比,散装地球。母天体的组成类似于太阳系的碳质陨石,推断的最小质量$1.6 \times 10^{20}$ g相当于半径为23公里的小行星。我们模拟了被破坏的母体的组成,从我们的模拟中发现,水团的平均含量为8%。
2020-09-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for the disruption of a planetary system during the formation of the Helix Nebula
行星系在其宿主恒星演化到后主序星阶段后的持续性很难受到观测的约束。许多年轻的白矮星系统表现出红外过量发射和/或光谱吸收线,与尘埃(或微行星)及其吸积有关。然而,大多数白矮星温度太低,无法将任何星周尘埃加热到可检测到的辐射水平。赫敏星云(NGC 7293)是一个年轻的,邻近的行星状星云;在中红外和远红外波段的观测显示,它的中央有过量的发射与白矮星(WD 2226-210)有关。这种过度的起源是不明确的。它可能是残留的微行星带,彗星云,或在后渐近巨分支阶段的物质残留物。在这里,我们结合红外(SOFIA,斯皮策,赫歇尔)和毫米(ALMA)观测系统,以确定这种过剩的起源,使用多波长成像和辐射转移建模。我们发现的数据是不兼容的一个紧凑的残留星子带或后渐近巨大的分支盘,并得出结论,尘埃最有可能起源于彗星云的沉积。测得的尘埃质量和组成颗粒的寿命意味着每年有数千颗海尔-波普当量的彗星被破坏,为所观测到的海尔-波普星云白矮星周围的过量辐射提供燃料。
2022-11-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumstellar Debris and Pollution at White Dwarf Stars
现在已知或怀疑行星碎片的星周盘紧密地围绕着数百颗白矮星运行。到目前为止,数据和理论都支持盘完全包含在之前的巨星半径内,因此必须在白矮星阶段产生。落在原始恒星表面的物质的特征加强了这一图像;磁盘总是与大气重元素一起检测。这些碎片和白矮星宿主丰度之间的物理联系使我们能够通过其残余物对太阳系外行星系的大量化学物质进行独特的了解。这篇综述总结了支持动力学活跃的行星系在所有白矮星中占很大比例的证据,第一代主序星行星系的残余物,从而提供了对初始条件以及长期动力学和演化的见解。
2016-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Towards Precise Ages and Masses of Free Floating Planetary Mass Brown Dwarfs
在非常年轻的星团中测量亚恒星初始质量函数(IMF)受到星团成员年龄扩散的可能性的阻碍。这对于候选行星质量天体(PMO)来说尤其严重,它们在赫兹-罗素图(HRD)上的位置与更老、更大质量的棕矮星非常相似。这种简并性可以通过测量重力敏感的光谱特征来提高。为此,我们获得了中分辨率(R~5000)近红外积分场光谱仪(NIFS)的K带光谱的晚M- /早L-型矮星的样品。这个样本包括金牛座星协和猎户座Sigma星团中的老场矮星和非常年轻的棕矮星。我们证明了2.21微米的NaI双重峰的强度与天体年龄之间存在正相关关系。我们证明了这些对象的年龄和它们的K波段光谱的形状之间的进一步相关性。我们以一个新的指数H2(K)指数的形式量化了这种相关性。这个指数似乎比NaI双峰对重力更敏感,并且它的优点是可以计算重力敏感的谱线无法分辨的光谱,同时它也比三角形H带峰对非常年轻的年龄(<1000万年)的表面重力更敏感。这两种相关性都可以区分年轻天体和矮星,而H2(K)指数至少可以在统计上区分100万年天体和1000万年天体。我们将H2(K)指数应用于猎户座星云团(ONC)PMO的NIFS数据,以及先前发表的其他几个ONC PMO的低分辨率光谱,其中2.21微米的NaI双峰未被解析,并得出结论,PMO的平均年龄约为100万年。
2013-08-06 astro-ph.SR
Using 3.4-$μ$m Variability towards White Dwarfs as a Signpost of Remnant Planetary Systems
本研究利用 unWISE 3.4-$μ$m 光变曲线分析白矮星钙发射盘的近红外变异性,发现多数具有高变异性,并构建了104颗变白矮星目录,证实近红外变异性可作为发现残存行星系统的有效工具。
2024-06-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Modeling SNR G1.9+0.3 as a Supernova Inside a Planetary Nebula
使用三维数值流体动力学模拟,我们表明,Ia型超新星(SN Ia)爆炸内的行星状星云(PN)可以解释所观察到的形状的G1.9+0.3超新星遗迹(SNR)和它的X射线形态。SNR G1.9+0.3形态通常可以被描述为具有在SNR的相对侧上突出的两个小且不完整的叶的球体,称为“耳”,类似于许多椭圆形PNE的结构。观测显示,同步加速器X射线发射在两个耳朵内比SNR的其余部分强得多。我们的数值计算表明,一个球形的超新星爆炸成拱星物质(CSM)的椭圆PN与耳朵和团块嵌入耳朵的结构可以解释的X射线特性的SNR G1.9+0.3。虽然在SNR的大部分时间里,喷出物已经与PN壳层碰撞,并且其前向冲击已经减慢,但喷出物仍在耳内前进。耳朵内部的快速前进冲击解释了那里更强的X射线发射。PNe内的Ia型超新星(SNIP)似乎包含不可忽略的一部分已消退的Ia型超新星残留物。
2015-04-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Imaging the transition between pre-planetary and planetary nebulae: Integral Field Spectroscopy of hot post-AGB stars with NIFS
我们提出了2至2.4微米的积分场光谱的样本热后AGB星早期B光谱类型,使用NIFS仪器北双子座。我们利用分子氢发射线和氢、氦复合线研究了这些恒星的分子和原子气体的分布以及电离区的发展范围。我们看到了一系列的演化阶段:IRAS 18062+2410和IRAS 18379-1707最近在轴对称分子包层内发展了紧凑和未解决的光电离H区域,前一个物体在14年内将其Br-γ通量增加了5.3倍; IRAS 22023+5249和IRAS 20462+3416具有扩展的Br-γ星云,在后者中只剩下微弱的H2发射; IRAS 19336- 0400是在一个更先进的阶段,PN的形成,其中H2大部分是解离,我们看到的结构,在这两个H和He的重组线星云。IRAS 19200+3457是唯一一个在2.058微米处没有显示He I线的天体,可能是我们样本中演化最少的天体; H2发射在恒星周围形成了一个环,我们认为这个天体可能是一个罕见的例子,从“圆形”前PN过渡到“圆形”PN。
2014-11-25 astro-ph.SR
Distance mapping applied to four well-known planetary nebulae and a nova shell
对行星状星云(PNe)、新星和超新星遗迹等天体的精确距离估计,使我们能够限制它们的物理特征,如大小、质量、光度和年龄。一种基于膨胀视差方法的创新技术,即所谓的距离映射技术(DMT),提供了膨胀星云的距离图以及对它们距离的估计。DMT结合从3D形态运动学模型获得的切向速度矢量和观察到的自行矢量来估计距离。我们将DMT应用于四个PNe(NGC 6702,NGC 6543,NGC 6302和BD+30 3639)和一个新星遗迹(GK英仙座),并得出了与以前的研究非常一致的新距离。NGC 6543、NGC 6302和NGC 6702的新的简单形态运动学形状模型被生成,而BD+30 3639和GK英仙座的模型则被使用。我们证明,DMT是一个有用的工具,以获得距离值的PNe,除了揭示星云内的运动学特有的区域。距离也是从三角函数的盖亚半径中推导出来的。在第二次盖亚数据发布中不可忽略的视差偏移的影响也进行了讨论。
2020-01-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
Detecting Unresolved Binaries in TESS Data with Speckle Imaging
凌日系外行星调查卫星(TESS)正在进行为期两年的广域调查,寻找附近明亮恒星周围的凌日系外行星,这将是后续表征的理想选择。为了便于研究行星的组成和大气特性,需要从凌日光变曲线中得到精确的行星半径。然而,由于40 - 50%的系外行星宿主恒星都位于多恒星系统中,观测到的凌日深度可能会被伴星的流量稀释,导致行星的半径被低估。高角分辨率成像可以探测到TESS输入星表中没有分辨的伴星,或者通过视限测光,以验证系外行星候选者并获得准确的行星半径。我们通过将斑点成像的检测极限应用于Sullivan等人(2015)和Barclay等人(2018)的模拟宿主恒星种群,检查了TESS行星候选宿主恒星周围可检测到的恒星同伴种群,以及那些未被检测到的恒星同伴。通过探测对比度δ m < 7 - 9和间距约0.02 - 1.2“的伴星,斑点成像可以探测到A-F星周围的伴星,如早期M星一样微弱,G-M星周围的伴星如中期M星一样微弱,以及高达99%的位于几百秒差距内的系统的预期双星分布。
2019-04-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
A remnant planetary core in the hot-Neptune desert
巨行星的内部仍然知之甚少。即使对于太阳系中的行星,观测的困难也导致行星核心的性质存在很大的不确定性。经历了罕见进化过程的系外行星为了解行星内部提供了一条途径。在典型的贫瘠的热海王星“沙漠”(质量半径空间中包含很少行星的区域)及其附近发现的行星已被证明在这方面特别有价值。这些行星包括HD 149026 b,它被认为有一个异常巨大的核心,以及最近发现的LTT 9779 b和NGTS-4 b,在这些行星上,光蒸发已经去除了它们大部分的外层大气。在这里,我们报告了对行星TOI-849 b的观测结果,它的半径小于海王星,但质量非常大,相当于$39.1^{+2.7}_{-2.6}$地球质量,密度为每立方厘米$5.2^{+0.7}_{-0.8}$克,与地球相似。内部结构模型表明,任何由纯氢和氦组成的气体包层都不超过行星总质量的$3.9^{+0.8}_{-0.9}$ %。这颗行星可能是一个巨大的气体,然后通过热自破裂或巨行星碰撞经历极端的质量损失,或者它可能避免了大量的气体吸积,也许是通过间隙打开或后期形成。虽然光蒸发率不能解释减少一个类似于木星的气体巨星所需的质量损失,但它们可以在数十亿年的时间尺度上去除一小部分(几个地球质量)的氢和氦,这意味着TOI-849 b上任何剩余的大气都可能被行星内部的水或其他挥发物所富集。我们得出结论,TOI-849 b是一颗巨行星的残余核心。
2020-07-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
A high-mass Planetary Nebula in a Galactic Open Cluster
行星状星云是围绕在垂死恒星残余核心周围的电离喷射物。理论预测,质量是太阳1到8倍的主序星最终可能形成行星状星云。到目前为止,还没有在更高质量范围内证实的例子。在这里,我们报告行星状星云BMP J1613-5406与银河星团NGC 6067有关。从这个星团的主序星演化出来的恒星质量约为5个太阳质量。行星状星云-星团关联的可信度来自于它们在视线中紧密一致的径向速度,具有陡峭的速度-距离梯度,共同的距离,变红以及行星状星云在星团边界内的位置。这是一个前所未有的行星状星云的例子,其前身恒星质量接近核心坍缩超新星形成的理论下限。它提供了证据支持理论预测,即5+太阳质量的恒星可以形成行星状星云。进一步的研究应该为恒星和银河系的化学演化提供新的见解。
2019-06-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
On rare core collapse supernovae inside planetary nebulae
利用MESA模拟了白矮星(WD)-中子星(NS)双星系统的逆形成过程,其中WD先于NS形成。我们的结论是,只有当第三颗恒星形成行星状星云(PN)时,行星状星云(PN)内部才可能发生核心坍缩超新星(CCSN)爆炸。在这颗WD-NS逆双星演化中,主星演化并将质量转移给副星,形成PN,并留下WD残骸。如果质量转移使次级恒星在形成氦核之前具有> 8 Mo的质量,并且如果次级恒星在形成大质量氦核之前没有遭受增强的质量损失,例如,通过质量转移,它作为CCSN爆炸并留下NS残留物。从原生核形成到次生核爆发的时间周期大于10^6年。到那时,PN早已分散到星际介质中。在质量几乎相等的双星系统中,第一个质量转移事件发生在第二颗恒星发展出氦核之后,它结束了自己的生命,形成了PN和WD。在PN(CCSNIP)内部形成CCSN需要第三颗恒星的存在。第三颗恒星的质量应该比第二颗恒星小,但不超过0.01 Mo的几倍。我们估计CCSNIP的速率是所有CCSNe速率的~10^{-4}倍。
2020-11-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Tracing outer planetary systems through white dwarf pollution in wide binaries
Pontificia Universidad Católica de Chile(智利天主教 Pontificia 大学);Universidad de Valparaíso(瓦尔帕莱索大学);NOIRLab(美国国家光学红外天文研究实验室);University of Cambridge(剑桥大学);Université de Montréal(蒙特利尔大学)
研究通过比较宽双星和单颗恒星中白矮星钙污染发生率,分析宽恒星伴星对行星系统的影响,采用校正可探测性累积分数方法,得出单颗恒星和有宽伴星恒星在外行星系统发生率上无显著差异的结论,该方法为比较不同样本提供框架。
2026-07-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for Dynamical Filtering: High Binary Fraction, Hard-binary Excess, and Unresolved Triples in the Surviving Core of NGC 6791
Yunnan Open University(云南开放大学);Guangzhou University(广州大学);National Astronomical Data Center(国家天文数据中心);Chinese Academy of Sciences(中国科学院)
通过对NGC 6791的测光分析,发现其主序星伴星比例高、硬双星过剩且存在未分辨多星系统,支持该星团是经动力学演化的残余星团的结论。
2026-08-17 astro-ph.SR
New models for the evolution of central stars of planetary nebulae: Faster and Brighter
后渐近巨星分支(AGB)阶段可以说是低质量和中等质量恒星演化中最不为人所知的阶段之一。Miller Bertolami(2016)计算的最近的后AGB进化序列比Vassiliadis & Wood(1994)和Bloecker(1995)之前发表的那些至少快三到十倍,这些序列已被用于大量研究。对于整个质量和金属量范围都是如此。新的模型也比具有类似残余质量的先前模型亮$\sim$ 0.1-0.3 dex。在这篇简短的文章中,我们评论了这些差异背后的主要原因,并讨论了对后AGB恒星或行星状星云的其他研究的可能影响。
2016-11-29 astro-ph.CO astro-ph.SR
V838 Monocerotis as seen by ALMA: a remnant of a binary merger in a triple system
V838 Mon于2002年爆发,迅速成为今天被称为(发光)红新星的新型恒星爆发的原型。红新星爆发被认为是由恒星合并引起的。V838 Mon的合并发生在一个包含两颗B型星的三重或更高的系统中。我们用ALMA以25质量的分辨率在连续尘埃发射和简单分子的旋转线中绘制了合并位点,包括CO,SiO,SO,SO $_2$,AlOH和H $_2$ S。我们使用辐射转移计算,以再现残留物的架构在ALMA观测的时代。首次确定了B型伴星相对于V838 Mon爆发分量的位置。这颗恒星残骸被一股clusional风所包围,其特征类似于红超巨星的风。合并产物也与一个拉长的结构,$17.6 \times 7.6$ mas,在连续发射中看到的,我们解释为一个磁盘看到一个中等倾角。连续谱图和分子发射图也显示了B型恒星(引力、辐射和风)与2002年喷出的物质流之间复杂的相互作用区域。残留物的分子质量约为0.1 M $_{\odot}$,尘埃质量为8.3 $\cdot$ 10 $^{-3}$ M $_{\odot}$。原子零部件的质量保持不受约束。对于理解V838 Mon的合并来说,最有趣的区域仍然没有得到解决,但似乎被拉长了。为了进一步更详细地研究它,将需要更高的角分辨率。ALMA地图向我们展示了合并喷出物与遥远(250 AU)同伴之间相互作用的极端形式。这种相互作用类似于从Ancident AB系统中已知的相互…
2021-06-14 astro-ph.SR
Are exoplanetesimals differentiated?
在白矮星的大气层中观察到的金属表明,许多白矮星最近已经吸积了行星体。在某些情况下,观察到的成分表明主要来自分化行星体的核心(或地幔)的物质的吸积。分化的系外小行星之间的碰撞产生了这样的碎片。在这项工作中,我们利用大量的白矮星,其中至少有一个亲铁(核心爱好)和一个亲石(岩石爱好)的物种已被检测到评估如何共同exoplanetesimals分化。我们利用N体模拟,跟踪的命运的核心和地幔物质在碰撞演化的行星系,以显示大多数残余的分化星子保留核心分数类似于他们的父母,而有些是非常核心丰富或地幔丰富。与白矮星的钙和铁的数据比较表明,这些数据与一个模型是一致的,其中$66^{+4}_{-6}\%$已经吸积了分化的星子的残余物,而$31^{+5}_{-5}\%$的Ca/Fe丰度由于加热的影响而改变(虽然前者可以高达$100\%$,如果加热被忽略)。这些结论假设污染是由一个单一的天体造成的,并且碰撞演化在不同的行星系中保持着相似的特征。这些结果表明,碰撞和分化是系外行星系统的关键过程。我们强调需要一个更大的样本污染的白矮星与精确确定的金属丰度,以更好地了解在系外行星系统的分化过程。
2020-01-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Echoes of a decaying planetary system: the gaseous and dusty disks surrounding three white dwarfs
我们已经进行了一个全面的地面观测计划,目的是描述围绕三颗以前已知拥有气体盘的单颗白矮星运行的星周物质。近红外成像明确地检测到朝向Ton 345的过量红外辐射,并使我们能够改进所有三颗白矮星周围的星周尘埃模型。我们发现,每个白矮星主机的气体和尘埃盘,大致空间重合,结果是一致的情况下,尘埃和气体物质的起源于残留的母体的白矮星的行星系统。我们简要地描述了一个新的模型的气体盘加热机制中的气体材料的行为像一个“Z II”区域。在此Z II区域中,主要由金属组成的气体被紫外光光电离,并通过光学厚允许的Ca II线发射冷却。
2010-07-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Optical and radio transients after the collapse of super-Chandrasekhar white dwarf merger remnants
双白矮星合并后的超拉塞卡残留物有时会坍缩成快速旋转的中子星(NS),伴随着几倍于$0.01M_{\odot}$的质量喷射。明亮的光学瞬态发射可以产生的喷出物,由于加热的放射性,特别是通过能量注入从NS。由于坍缩前的合并残留物类似于一颗恒星从渐近巨星分支阶段演化到行星状星云阶段,因此强烈的尘埃风被认为是在坍缩前大约几千年前驱动的,并以大半径包围残留物。因此,尘埃风对瞬态光辐射有一定的吸收和散射作用,从而抑制了瞬态光辐射的峰值,并在光变曲线上形成了一个散射平台。几年后,当喷出物最终赶上风物质时,它们之间的激波相互作用可以进一步引起数十天时间尺度上的可检测无线电瞬态发射。发现和观测这类尘埃影响的光学瞬变和激波驱动的射电瞬变,有助于探索超白矮星合并残留物的性质以及双白矮星系统的密度和型比,有助于评估它们的引力波贡献。
2019-05-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of planetary debris discs around white dwarfs I: Tidal disruption of an extremely eccentric asteroid
25%-50%的白矮星(WD)拥有可观测的和动态活跃的残余行星系,这是基于近距离的星周尘埃和气体以及光球金属污染的存在。目前被接受的理论解释包括小行星在au尺度的距离上幸存于恒星的巨大分支演化,随后在恒星质量损失后被扰动到WD掠食轨道上。在这项工作中,我们调查这些高偏心(e > 0.98)小行星的潮汐破坏,因为他们的方法和潮汐周围的WD中断。我们解析计算的破坏时间尺度和比较的结果与完全自洽数值模拟的碎石桩使用N体程序PKDGRAV。我们发现,这个时间尺度是高度依赖于轨道的近心点,并在很大程度上独立于其半长轴。我们确定,球形小行星很容易打破,并形成高度偏心碰撞环,不吸积到WD没有额外的力量,如辐射或升华。这一发现突出了这种力量在WD行星系物理学中的至关重要性。
2014-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Counting mass with Gaia: Mass Density of stars and stellar remnants in the solar neighborhood
利用 Gaia 邻近恒星完备样本,结合白矮星与中子星数据,修正双星和缺失低质量恒星后,测得太阳邻域恒星及遗迹质量密度约 0.04 M☉ pc⁻³,为暗物质研究提供基准。
2025-07-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Emission lines due to ionizing radiation from a compact object in the remnant of Supernova 1987A
本研究利用JWST观测超新星1987A遗迹,发现氩和硫的窄红外发射线,经分析认为其源于中心附近电离源照射的气体,为致密天体存在及中子星诞生反冲提供了证据。
2024-03-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Unresolved Binary Exoplanet Host Stars Fit as Single Stars: Effects on the Stellar Parameters
在这项工作中,我们量化的影响,一个未解决的伴星上的衍生恒星参数的主星,如果混合光谱是适合假设恒星是单一的。从光谱中确定恒星参数的拟合工具通常适用于单个恒星,但我们知道,多达一半的系外行星宿主恒星可能有一个或多个伴星。我们使用高分辨率的光谱的行星宿主恒星在开普勒领域从加利福尼亚州开普勒调查创建模拟双星;我们选择8恒星对和不同的贡献的二级恒星,然后确定恒星参数与SpecMatch-EMP和比较它们的参数单独的主要恒星。我们发现,在大多数情况下的有效温度,表面重力,金属丰度,恒星半径从合成光谱的范围内的2-3 $σ$的值确定从未混合的光谱,但偏差取决于两个恒星的属性。与主星相似的相对明亮的伴星对导出的参数影响最大;在这些情况下,恒星半径可以被高估高达60%。我们发现,金属丰度一般被低估,值高达8倍小于典型的不确定性[Fe/H]。我们的研究表明,后续观测是必要的,以检测或限制行星宿主恒星的恒星同伴,使恒星(和行星)参数尽可能准确。
2020-06-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Doppler-imaging of the planetary debris disc at the white dwarf SDSS J122859.93+104032.9
围绕白矮星运行的碎片盘是残留行星系统的标志。我们提出了12年的光学光谱的金属污染的白矮星SDSS J1228+1040,它显示了稳定的变化形态的8600 Ca II三线态线轮廓从气体成分的碎片盘。我们确定了额外的发射线的O I,Mg I,Mg II,Fe II和Ca II在深共添加的光谱。这些发射功能(包括钙H & K)表现出广泛的强度和形态相对于彼此和钙II三重态,表明不同的强度分布的这些离子物种内的光盘。使用多普勒层析成像,我们表明,钙II三重态配置文件的演变可以被解释为一个固定的发射模式,在24-30年的范围内的周期的进动。钙II线配置文件的时间尺度上的变化,大致符合广义相对论进动的碎片光盘。
2015-11-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
A new study on a type Iax stellar remnant and its probable association with SN 1181
本文报道了对SN~1181~AD可能的遗迹--~Iax型超新星Pa 30的恒星遗迹和推测的双简并的观测和模拟。它是唯一已知的束缚恒星SN遗迹,也是唯一具有沃尔夫-拉叶特征的恒星,既不是行星状星云的中心恒星,也不是大质量的Pop I祖先。我们将具有宽而强的O~{ \sc vi}和O~{ \sc viii}线的独特发射线光谱模拟为快速恒星风和冲击热气体。非LTE风模型表明质量损失率为$\sim 10^{-6}\,\rm M_\odot\,yr^{-1}$,终端速度为$ \sim$ 15,000 km\,s $^{-1}$,与早期结果一致。O~{ \sc viii}线表示$T \simeq 4\,$ MK的冲击气体温度。我们推导出磁场上限为$B<2.5\,$ MG,低于先前的建议。光度表明残余质量为1.0- 1.65\,\rm M $_\odot$,喷出物质量为$0.15\pm0.05\,\rm M_\odot$。档案测光表明,恒星残骸在100年内变暗了$\sim$ 0.5等。低Ne/O $\,<0.15$反对O-Ne白矮星的合并。冷尘埃壳只是SN Iax中第二次探测到尘埃,也是第一次探测到冷尘埃。我们对残骸的喷出物质量和动能的估计与Iax型河外源一致。
2023-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
OGLE-2014-BLG-0221Lb: A Jupiter Mass Ratio Companion Orbiting either a Late-Type Star or a Stellar Remnant
本文分析了微透镜事件OGLE-2014-BLG-0221,发现其光变曲线存在两个简并模型,揭示了环绕晚型恒星或恒星残骸运行的木星质量比伴星,需未来高分辨率观测进一步甄别。
2023-10-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Rectangular core-collapse supernova remnants: application to Puppis A
核心坍缩超新星遗迹是大质量恒星爆炸死亡后形成的银河系星际介质(ISM)中的气态星云。它们的形态和发射特性既取决于周围的拱星结构形状的恒星风ISM相互作用的祖星和周围介质的局部条件。在银河系平面的暖相(n = 1/cm 3,T = 8000 K),一个有组织的磁场强度为7 microG具有深远的影响的形态风泡的大质量恒星在休息。在本文中,我们表明,通过2.5D磁流体动力学模拟的背景下,沃尔夫-拉叶演化的35 Mo星,它会影响其超新星遗迹的发展。当超新星遗迹达到中年(15 - 20 kyr)时,它会呈现管状,这是由各向同性的超新星喷出物和各向异性的、磁化的、受冲击的恒星祖先气泡(超新星爆炸波膨胀进入其中)之间的相互作用造成的。我们对非热辐射,即射电同步辐射和逆康普顿辐射的计算表明,由于投影效应,这种超新星遗迹在某些情况下可以表现为矩形物体。这种形成超新星遗迹的机制类似于在恒星演化的低质量区域中由风-风相互作用产生的双极和椭圆行星状星云。如果这样一个矩形的核心坍缩超新星遗迹被创造出来,那么它的前身星一定不是一颗逃逸恒星。我们认为,这种机制是在塑造不对称的核心坍缩超新星遗迹船尾座A。
2022-06-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The unseen planets of double belt debris disk systems
两个组成碎片盘之间的间隙通常被认为是由介入的行星分散残余的星子而造成的。我们采用N体模拟来确定清除间隙所需的时间如何取决于间隙的位置和行星的质量。我们颠倒了这个关系,并提供了一个方程的最小行星质量,另一个预期数量的这样的行星,必须存在产生一个观察到的差距,为一个给定的年龄的恒星。我们展示了如何将其与直接成像非探测(如GPI或SPHERE)的行星系上限相结合,以产生行星系的近似知识。
2016-07-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Making BEASTies: dynamical formation of planetary systems around massive stars
系外行星表现出令人难以置信的多样性,从与我们的太阳系非常不同的类太阳恒星周围的行星系结构,到围绕主序星或恒星残骸运行的行星。最近,B星系外行星阿巴查研究(BEAST)报告说,在斯科琴OB星协中发现了至少两颗围绕大质量恒星运行的超级类木行星。虽然如此巨大的恒星确实有开普勒圆盘,但很难想象气体巨行星能够在如此恶劣的环境中形成。我们使用恒星形成区域的N体模拟来表明,这些系统可以通过捕获一颗自由浮动的行星,或者直接从一颗恒星到另一颗更大质量的恒星窃取行星来形成。我们发现,这种情况平均在星协进化的前1000万年中发生一次,并且迄今为止确认的BEAST行星(290和556 au)的半长轴更符合捕获而不是盗窃。我们的研究结果进一步证实了这样一种观点,即在更远(> 100天文单位)轨道上的行星可能并不围绕它们的母恒星运行。
2022-09-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution of Planetary Orbits with Stellar Mass Loss and Tidal Dissipation
中等质量的恒星和恒星残骸通常拥有行星,这些动力系统由于质量损失和潮汐而进化。本文考虑恒星质量损失和潮汐耗散对行星轨道的联合作用,以确定行星生存所需的条件。恒星的质量损失是使用所谓的金斯模型来计算的,该模型用无量纲的质量损失率γ和指数β来描述。我们使用类似的公式来模拟潮汐效应,这里用无量纲耗散率Γ和两个指数(q,p)来描述。初始条件由角动量参数η的初始值(相当于初始偏心率)和轨道的相位θ确定。在这个模型的背景下,我们推导出一个临界耗散率Γ的解析公式,它标志着由于恒星质量损失而螺旋向外的轨道和由于潮汐耗散而螺旋向内的轨道之间的边界。这个解析结果Γ=Γ(γ,β,q,p,η,θ)对于初始圆形轨道基本上是精确的,并且在整个多维参数空间上保持在50%的精度内,其中各个参数变化几个数量级。对于经历质量损失的恒星,恒星半径通常显示准周期变化,从而产生相应的潮汐力变化;我们将计算推广到包括使用半解析处理的脉动,该处理与非脉动情况具有相同的精度。这些结果可以用于许多应用中,例如,来预测/约束围绕白矮星运行的行星系统的性质。
2013-10-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Partial disruption of a planet around a white dwarf: the effect of perturbation from the remnant planet on the accretion
本研究探讨了白矮星周围行星部分瓦解的动力学过程,分析了三体系统中残余行星的引力扰动如何促进碎片向白矮星坠落,并指出质量损失率受内部结构和轨道配置共同影响。
2024-09-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of stable exoplanetary systems around pulsars by capture: An exercise in computational classical mechanics
Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所);Indiana University, Department of Astronomy(印第安纳大学天文学系);Dipartimento di Fisica, Università di Pisa(比萨大学物理系);INAF-OATS(意大利国家天体物理研究所-的里雅斯特天文台);Astronomical Institute, Charles University(查理大学天文研究所)
研究脉冲星行星系统形成机制,通过计算经典力学分析行星与恒星残骸的动态相互作用,展示高偏心率行星可能最终稳定于低偏心率状态。
2026-05-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
First millimeter detection of the disk around a young, isolated, planetary-mass object
OTS44是已知的仅有的四颗拥有圆盘的自由浮动行星之一。我们之前已经证明,它是已知的最冷和质量最小的自由浮动行星($\sim$ 12 M $_{\rm Jup}$),有一个活跃的吸积盘。我们已经获得了波段6(233 GHz)ALMA连续数据,这个非常年轻的磁盘轴承对象。数据显示了对源的明确的未解决的检测。我们通过经验相关性获得了年轻的,高质量的,中央(亚恒星)物体的盘质量估计。所获得的数值范围为0.07至0.63 M $_{\oplus}$(尘埃质量)。我们比较了这个独特的磁盘与那些最近报道的高质量(褐矮星)年轻的对象,以推断其形成机制的限制。虽然对尘埃温度的极端假设产生的盘质量值可能会稍微偏离大质量棕矮星的一般趋势,但一系列合理的值提供了与$M_{\rm dust}$和$M_{*}$之间的独特比例关系相兼容的盘质量,通过亚恒星域下降到行星质量。
2017-05-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
From an amateur PN candidate to the Rosetta Stone of SN Iax research
本文讲述了业余天文学家发现的行星状星云候选体Pa 30被证实为银河系内唯一已知的Iax型超新星束缚遗迹,其中心星是特殊的沃尔夫-拉叶星,对超新星研究具有重要价值。
2023-11-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Planetary Nebulae
Macquarie University(麦考瑞大学);National Observatory of Athens(雅典国家天文台)
研究行星状星云作为天体物理学、天体化学和天体矿物学研究的宝贵实验室,揭示其在天文学中的重要影响。
2026-02-28 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.atom-ph
Spectral analysis of cool white dwarfs accreting from planetary systems: from the UV to the optical
行星碎片吸积到白矮星的大气层中导致了它们光谱中金属线的存在。富含金属的冷态白矮星在许多年前就离开了主序星,这使得研究最古老的行星系统的遗迹成为可能。尽管它们的有效温度($T_\mathrm{eff}$)低,但它们的通量的不可忽略的量在近紫外(NUV)中发射,其中可以潜在地检测到许多重叠的金属线。利用哈勃空间望远镜(HST)上的空间望远镜成像光谱仪(STIS)对三颗富金属冷白矮星进行了观测,并将NUV数据与以前的光谱分析结果进行了比较。对于其中两颗白矮星,SDSSJ 1038 -0036和SDSSJ 1535 +1247,我们发现与我们以前的分析以及光学和NUV数据的新组合拟合有合理的一致性。对于第三个对象,SDSSJ 0956 +5912,包括STIS数据导致$T_\mathrm{eff}$降低了10%,尽管我们没有找到令人信服的解释这种差异。在SDSSJ 0956 +5912中发现的异常丰度表明,增生的母体主要由水冰和镁硅酸盐组成,质量高达$\simeq 2\times 10^{25}$ g。此外,SDSSJ 0956 +5912显示NUV中可能存在痕量的原子碳。虽然在光学上没有观察到分子碳,但我们证明了SDSSJ 0956 +5912吸积的大量金属可以抑制C $_2$分子带,表明行星吸积可以将DQ星转化为DZ(而不是DQZ/DZQ)。
2021-12-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Close encounters with the Death Star: Interactions between collapsed bodies and the Solar System
目的:我们的目标是研究快速大质量恒星残骸-黑洞(BH)或中子星(NS)-遇到行星系的后果。研究方法:我们模拟了一个密切接触之间的实际太阳系(SS)和$2\,M_\odot$ NS和$10\,M_\odot$ BH,使用少体辛积分。我们使用了一系列的碰撞参量、从当前SS轨道参数导出的模拟开始时的轨道相位、相遇速度和相对于SS平面的入射角。结果如下:我们给出了可能结果的分布,例如当SS保持束缚时,当它遭受部分或完全破坏时,以及在这种情况下,入侵者能够捕获一个或多个行星,产生围绕BH或NS的行星系。我们还展示了捕获的行星系的长期稳定性的例子。
2021-04-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR