Long-lived Habitable Zones around White Dwarfs undergoing Neon-22 Distillation
本研究模拟 $^{22}$Ne 蒸馏对白矮星演化的影响,发现该过程可延长宜居带持续时间并使其外移,从而提升这类白矮星孕育生命的潜力。
2025-01-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
He-shell flashes on the surface of oxygen-neon white dwarfs
吸积诱导坍缩(AIC)可能是形成一些有趣的中子星双星的原因,有人认为,氧氖白矮星(ONe WD)可以通过多次He壳层闪光将其质量增加到AIC极限,从而导致AIC事件。然而,在ONe WD表面上的He壳闪光的性质仍然没有很好地理解。在这篇文章中,我们的目的是研究氦壳闪光的表面上的ONe WD在一个系统的方法。利用恒星演化程序Modules for Experiments in Stellar Astrophysics(MESA),研究了ONe WD在不同质量吸积率下吸积富He物质的长期演化过程,初始ONe WD质量范围为1.1 ~ 1.35 M .我们发现,质量保持效率的增加与ONe WD质量和质量吸积率,而新星循环持续时间和点火质量降低与ONe WD质量和质量吸积率。我们还介绍了在不同的吸积方案的核产物。本文的结果可用于未来AIC事件的二元总体合成研究。
2020-08-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Ia Supernova Explosions from Hybrid Carbon-Oxygen-Neon White Dwarf Progenitors
最近的结果在恒星演化,预测存在的混合白矮星(WD)的C-O核心内的O-Ne壳,我们模拟热核(Ia型)超新星从这些混合的祖先。我们使用FLASH代码进行多维模拟的爆燃到爆震过渡(DDT)爆炸范例。我们的混合祖星模型是使用MESA恒星演化代码生成的,并且包括Urca过程的影响,并且我们将祖星模型映射到FLASH网格。我们进行了一系列的DDT模拟点火条件下的祖先的热和对流结构,假设多个点火点。为了将这些混合WD星的结果与以前的C-O白矮星的结果进行比较,我们构建了一组具有类似性质的C-O WD模型,并类似地模拟了一系列爆炸。我们发现,尽管每个套件内的显着变化,区分爆炸的趋势是明显的$^{56}$镍产量和喷出物的动力学特性。我们评论的可行性,这些爆炸作为源的某些类观察到的亚发光事件。
2016-02-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Residual Carbon in Oxygen-Neon White Dwarfs and its Implications for Accretion-Induced Collapse
我们探讨了氧氖白矮星(ONe WDs)中存在的剩余$\mathrm{^{12}C}$对它们向吸积诱导坍缩(AIC)演化的影响。我们产生了一组ONe WD模型使用MESA和说明如何的量和位置的残余碳取决于初始质量的恒星和假设旋转和对流超调。我们发现一个广泛的范围内可能的$\mathrm{^{12}C}$质量分数大致从0.1%到10%不等。对流和热盐混合发生的ONe WD冷却导致几乎均匀的内部组成的时间,AIC会发生。我们发展这些ONe WD模型和一些玩具WD模型对AIC和发现,无论碳分数,Urca过程冷却由于$\mathrm{^{23}Na}$的发生意味着该模型是不可能达到碳点火之前,电子捕获$\mathrm{^{24}Mg}$发生。与这些ONe WD中的电子捕获驱动的对流区域建模相关的困难阻止了我们将MESA模型一直发展到热核氧点火和崩溃的开始。因此,关于碳对这些物体最终命运的影响的确切结论有待改进的建模。然而,很明显,包括残余碳可以改变以前在文献中描述的演变,并应包括在未来的模型。
2019-01-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
White dwarf collisions and the meteoritic Ne-E annomaly
对原始陨石中稀有气体的分析表明,与太阳系的平均值相比,存在异常的同位素丰度。特别地,已经发现一些石墨颗粒含有出乎意料的高丰度的氖-22。这种过量的氖-22通常归因于钠-22在核心坍缩超新星的O/Ne燃烧层中产生的放射性衰变。在这次演讲中,我们推测一个不同的起源,一个致密的物体(白矮星,中子星或黑洞)的结晶白矮星的破坏。
2018-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
He-accreting oxygen-neon white dwarfs and accretion-induced collapse events
本文利用MESA研究He吸积ONe白矮星接近钱德拉塞卡极限时的演化,发现He燃烧积累的CO幔层点火将碳转化为硅且硅产量与吸积率负相关,最终ONe WD经历吸积诱导坍缩形成中子星。
2024-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Double-Degenerate Carbon-Oxygen and Oxygen-Neon White Dwarf Mergers: A New Mechanism for Faint and Rapid Type Ia Supernovae
Ia型超新星(SNe Ia)起源于碳氧白矮星(CO WD)的热核爆炸,产生发光的光学瞬变。一个相对常见的各种亚发光超新星Ia事件,被称为超新星Iax,被认为是由一个CO WD的爆炸失败。本文在合并白矮星的双简并通道背景下研究了爆轰失败的Ia超新星。特别是,我们已经进行了第一次完全三维模拟的合并的一个ONe WD与CO WD。虽然热的,潮汐破坏的富碳盘材料起源于CO WD二次是容易受到爆炸在这样的合并,ONe WD的主要核心是不是。这种合并产生了一个失败的爆炸,导致少量的质量喷射,并留下了一个被踢的,由核燃烧产物的回落而富集的超rasekhar ONe WD残留物。由此产生的爆发是一个快速衰落的光学瞬态与少量的放射性$^{56}$ Ni供电的光变曲线。因此,ONe-CO WD合并自然产生非常微弱和快速衰落的瞬变,甚至比迄今为止观测到的最微弱的Iax型事件,如SN $2008$ ha和SN 2010 ae还要微弱。比这里考虑的更大质量的ONe原色可能会产生更亮和更长持续时间的瞬变。
2018-10-31 astro-ph.SR
Type Ia Supernova Explosions from Hybrid Carbon-Oxygen-Neon White Dwarf Progenitors That Have Mixed During Cooling
有人提出了“混合”白矮星的产生,它是由一个在O-Ne壳层中的C-O核心组成的,研究表明,富C中心区域的点火使这些可行的热核(Ia型)超新星的祖先。最近的研究发现,当白矮星在吸积之前冷却时,C-O核心与周围的O-Ne混合,这导致大质量祖星中的中心C分数低于先前的假设。为了进一步研究混合白矮星作为热核超新星祖先的有效性,我们从一系列新的混合祖先中模拟了热核超新星,其中包括冷却过程中的混合效应。前身白矮星模型是用一维恒星演化程序MESA建立的,它代表了一颗恒星经过不稳定的内部混合阶段,然后是吸积,直到达到碳燃烧的点火条件。然后将MESA模型映射到FLASH模拟爆炸的二维初始条件。为了比较,对传统的C-O祖先白矮星进行了类似的模拟。通过比较爆炸的产率,我们发现,与早期的研究一样,与传统的C-O祖先相比,混合祖先中较低的C丰度导致56 Ni的平均产率较低。虽然未混合的混合WD也表现出类似的减少,在总铁族产率,混合的情况下,不和产生一个较小的分数的铁族元素的形式56镍。我们把这归因于点火所需的较高的中心密度和爆燃点火的中心或偏离中心的位置。
2019-10-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Nuclear Thermometers for Classical Novae
经典新星是发生在双星系统中的恒星爆炸,由一颗白矮星和一颗主序星伴星组成。大质量白矮星表面的热核逃逸,由氧和氖组成,据信达到数亿开尔文的峰值温度。这些温度与下面的白矮星质量密切相关。这种模型的观测对应物可能与在其壳层中显示出强烈的氖谱线的爆发(氖新星)有关。这项工作的目标是调查如何有用的元素丰度是约束在这些爆发期间达到的峰值温度,并确定如何强大的“新星温度计”相对于不确定的核物理输入。我们提出了更新的观测丰度在氖新星,并进行了一系列的流体动力学模拟几个白矮星群众。我们发现,最有用的温度计,N/O,N/Al,O/S,S/Al,O/Na,Na/Al,O/P,和P/Al,是那些最陡峭的单调依赖于峰值温度。这些温度计的灵敏度热核反应速率的变化进行了探讨,使用后处理核合成模拟。N/O、N/Al、O/Na和Na/Al比值是稳健的,这意味着它们受不确定速率的影响最小。然而,它们对峰值温度的依赖性相对较弱。O/S、S/Al、O/P和P/Al的比值显示出强烈的温度依赖性和知之甚少的30 P(p,g)31 S速率。我们将我们的模型预测与氖新星观测结果进行了比较,并获得了以下基本白矮星质量的估计:1.34-1.35太阳质量(V838 Her),1.18-1.21太阳质量(V382 Vel),<1.3太阳质量(V693 CrA),<1.2太阳质量(LMC 1990#1)和<1.2太阳质量(QU Vul)。
2012-11-20 astro-ph.SR
The formation of ultra-massive carbon-oxygen core white dwarfs and their evolutionary and pulsational properties
摘要:我们探讨了超大质量(M_{\rm WD} \gtrsim 1.05 M_ \sun $)、碳氧核白矮星的形成,这些白矮星是由单个恒星演化产生的。我们还研究了它们的演化和脉动性质,并将它们与那些具有氧-氖核的超大质量白矮星进行了比较,这些白矮星的核是由单个祖星中的碳燃烧产生的,并与双星合并的预测进行了比较。我们考虑两个单星演化的超大质量碳氧核心白矮星,涉及核心氦燃烧后的简并核心的旋转和质量损失率降低大质量渐近巨分支星的形成方案。我们将我们的发现与超大质量白矮星的预测进行了比较,这些白矮星是由两个质量相等的碳氧核心白矮星合并而成的,假设它们之间完全混合,合并后的残余物是碳氧核心。由此产生的超大质量碳氧核心白矮星的演化速度明显慢于它们的氧氖对应物。我们的研究有力地表明,具有碳氧核的超大质量白矮星的形成来自单个恒星演化。我们发现这些白矮星的演化和脉动性质与它们的氧-氖核对应物以及可能由双简并产生的碳-氧核的白矮星有明显的不同。这最终可以用来辨别超大质量白矮星的核心组成及其形成情景。
2020-11-20 astro-ph.SR
Evolution of double oxygen-neon white dwarf merger remnant
本文模拟两个1.10 Msun ONe白矮星并合形成的2.20 Msun遗迹,揭示其最终成为中子星还是ONeFe白矮星取决于对流边界混合能否阻止O/Ne火焰到达中心。
2023-08-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Neon and CNO Abundances for Extreme Helium Stars -- A Non-LTE Analysis
利用NLTE模型大气的光谱数据,对BD+10 2179、BD-9 4395和LS IV+6 002三颗极端氦星(EHes)进行了非LTE(NLTE)丰度分析。NLTE TLUSTY模型大气是用NLTE中处理的H、He、C、N、O和Ne计算的。模型大气参数的选择,从考虑到适合观察到的He I线的配置文件和电离平衡的C和N离子。然后使用SYNSPEC程序确定Ne以及H、He、C、N和O的NLTE丰度。LTE氖丰度从Ne I线的EHes:LSE 78,V1920 Cyg,HD 124448,和PV Tel,来自于已公布的模型和估计的NLTE校正应用,以获得NLTE氖丰度。我们表明,这些关键元素,包括Ne,推导出的丰度与冷合并产生的EHe的半定量预测(即,没有核合成过程中合并)的一个He白矮星与一个C-O白矮星。
2010-11-23 astro-ph.SR
Type Ia supernovae from exploding oxygen-neon white dwarfs
Ia型超新星(SNe Ia)的起源问题仍然没有解决。这些事件中的大多数被认为是碳氧(CO)白矮星(WD)的爆炸,但对于许多爆炸场景,特别是那些涉及外部触发爆炸的亚克拉塞卡质量WD(亚M Ch WD),也有可能有氧氖(ONe)WD作为祖先。我们模拟了ONe WD的爆炸,并从这些模型计算合成观测量。并将计算结果与相似质量的COWD中的爆轰和超新星Ia的观测数据进行了比较。我们进行流体动力学爆炸模拟的爆炸在最初的流体静力学ONe WD的范围内的质量低于Mrachasekhar质量(M Ch),然后详细的核合成后处理与384-同位素核反应网络。结果被用来计算合成光谱和光变曲线,然后与观测的Ia超新星进行比较。我们还进行了二元进化计算,以确定涉及ONe WD的SNe Ia的数量相对于其他有前途的祖通道的数量。亚M Ch ONe WD中模拟爆轰的喷出物结构与CO WD相似。然而,在质量分数和喷出物的速度有小的系统偏差。这些导致光谱特征系统地较少蓝移。然而,我们的ONe WD爆炸的合成观测值是类似的CO模型。我们的二元进化计算表明,一个显着的分数(3-10%)的潜在的祖系统应该包含一个ONe WD。我们的ONe模型与我们的CO模型的可比质量(1.2 Msun)的比较表明,蓝移较少的光谱特征更适合观测,虽然他们是太亮的正常SNe Ia。
2015-06-18 astro-ph.SR
Evolution of the post merger remnants from the coalescence of oxygen-neon and carbon-oxygen white dwarf pairs
虽然多维模拟研究了双WD合并的过程,合并后的演变只集中在碳氧(CO)WD或氦(He)WD合并残留物。在这项工作中,我们调查的第一次演变的残余物源于合并的氧氖(ONe)WD与CO WD。我们的模拟结果表明,合并残留物可以演变成氢和氦缺乏巨星,最大半径约为300 Rsun。我们的模型表明,合并残留物质量超过1.95 Msun可以点燃Ne之前显着的质量损失enclaimer,因此,他们将成为电子捕获超新星(ECSNe)。然而,初始质量小于1.90Msun的残留物将经历进一步的核心收缩和更长的演化时间,才达到Ne燃烧的条件。因此,它们的命运更依赖于恒星风造成的质量损失率,因此更不确定。相对较高的质量损失率将导致这些残留物以一个WD结束其生命。我们的演化模型可以很自然地解释双WD合并残留IRAS 00500+6713(J 005311)的观测特性。如文献中先前所述,我们提出并证明J 005311可能是ONe WD和CO WD合并的残留物。我们推断,J 005311的最终结果将是一个巨大的ONe WD,而不是超新星爆炸。我们的调查可能能够提供可能的限制风的质量损失性质的巨人有CO占主导地位的信封。
2023-03-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution models of helium white dwarf--main-sequence star merger remnants: the mass distribution of single low-mass white dwarfs
目前还不知道质量小于0.5M太阳的单个白矮星--低质量白矮星--是如何形成的。形成这种白矮星的一种方式是,氦核白矮星与主序星合并,产生红巨星分支星,但未能点燃氦。我们使用恒星演化代码来计算这些合并的残余物的模型,并找到合并前的质量和最终的白矮星质量之间的关系。结合我们的结果与模型人口,我们预测,通过这个通道形成的单个低质量白矮星的质量分布跨越范围0.37至0.5Msolar和峰值之间的0.45和0.46 Msolar。氦白矮星与主序星的合并也可以导致质量高达0.51 M太阳的单氦白矮星的形成。在我们的模型中,通过这个通道的单个低质量白矮星的银河系形成速率约为8.7 × 10 ^-3年^-1。将我们的模型与观测结果进行比较,我们发现大多数单个低质量白矮星(<0.5Msolar)是由氦白矮星--主序星合并形成的,其形成速率约为总白矮星形成速率的%。
2017-11-09 astro-ph.SR
Hot White Dwarfs
这篇文章涵盖了单个白矮星的物理性质和演化,温度范围从20,000 K到200,000 K或更高,是已知最热的电子简并恒星。在讨论了它们的光谱分类之后,作者回顾了热白矮星的所有光谱子类的已知性质、参数、演化状态以及持续存在的和新的困惑:热DA白矮星、DAO白矮星、PG 1159退化、DO白矮星、DB白矮星、DBA白矮星、和热DQ白矮星(一个全新的类别)。最新的观测和理论进展都涉及到这个问题。
2011-11-29 astro-ph.SR
Magnetic dynamos in white dwarfs -III: explaining the occurrence of strong magnetic fields in close double white dwarfs
白矮星中强磁场的起源几十年来一直是个谜。最近,一个在快速旋转和结晶的白矮星中运行的发电机机制被提出来解释在具有紧密的低质量主序星伴星的白矮星中强磁场的出现率。在这里,我们调查是否同样的机制可能产生强磁场在密切的双白矮星。唯一已知的强磁白矮星是一个紧密的双白矮星系统的一部分,NLTT 12758的磁性成分,正在快速旋转并可能结晶,因此提出的发电机机制代表了其磁场起源的一个很好的场景。提出了一个修订的形成方案NLTT 12758,我们发现一个自然的解释快速旋转的磁性组件。我们还表明,这是不奇怪的,强磁场没有被检测到在所有其他已知的双白矮星。因此,我们的结论是磁场的发生在紧密的双白矮星支持的想法,旋转和结晶驱动发电机在产生强磁场在白矮星中起着重要作用。
2022-04-17 astro-ph.SR
Hot white dwarfs and pre-white dwarfs discovered with SALT
南部非洲大型望远镜(SALT)对富氦热亚矮星的调查旨在探索高度进化恒星群之间的进化路径。选择标准意味着几颗热白矮星和相关天体也被包括在内。本文报道了八颗新的非常热的白矮星和前白矮星星的发现和分析,它们的有效温度超过100,000 K。它们包括两颗PG 1159星,一颗DO白矮星,三颗O(He)星和两颗O(H)星。其中一颗O(H)星是新发现的行星状星云的中心恒星,另一颗是最热的“裸”O(H)星。这两颗PG 1159恒星都是GW Vir变星,其中一颗是测量到的最热的GW Vir恒星,也是脉动稳定性模型的关键测试。DO白矮星也是同类中最热的。
2023-01-09 astro-ph.SR
New white dwarf stars in the Sloan Digital Sky Survey Data Release 10
我们报告了在斯隆数字巡天数据发布10中发现的9089个新的光谱确认的白矮星和亚矮星。我们得到了氢大气层白矮星和氦大气层白矮星的Teff、log g和质量,并估算了具有金属谱线的白矮星的钙/氦丰度和具有碳主导谱线的碳/氦丰度.我们发现了1颗行星状星云的中心星,2颗氦大气白矮星上的新氧谱,71颗DQ,42颗热DO/PG 1159,171颗白矮星+主序星双星,206颗磁DAH,327颗连续统支配的DCs,397颗金属污染的白矮星,450颗氦支配的白矮星,647颗次矮星和6888颗新的氢占主导地位的白矮星。
2014-11-25 astro-ph.SR
Gaia0007-1605: an old triple system with an inner brown dwarf-white dwarf binary and an outer white dwarf companion
我们确定Gaia 0007 - 1605 AC是一个等级三元系统的第一个内部褐矮星-白矮星双星,其中外部成分是另一个白矮星(Gaia 0007 - 1605 B)。利用甚大望远镜X-射手光学/近红外光谱和/或Gaia测光加SED拟合,我们确定了这两颗白矮星的有效温度和质量(Gaia 0007 - 1605 A为12018 ± 68 K,0.54 ± 0.01Msun; Gaia 0007 - 1605 B为4445 ± 116 K,0.56 ± 0.05Msun)和棕矮星的有效温度(1850 ± 50 K;对应于光谱型L3 ± 1)。通过分析Gaia 0007 - 1605 AC的TESS光变曲线,我们检测到一个振幅为6.25 ppt的1.0446+-0.0015天的信号,我们将其解释为白矮星对棕矮星表面的照射效应调制的轨道周期。这促使我们推测内双星在过去通过一个共同的包络阶段进化。利用外白矮星作为天体测时计,通过分析该系统的运动学性质,得出该三重系统的年龄约为10 Gyr。
2022-03-11 astro-ph.SR
The Evolution and Fate of Super-Chandrasekhar Mass White Dwarf Merger Remnants
我们提出了两个碳氧白矮星(CO WD)合并的残余物的恒星演化计算。我们关注的情况下,有一个总的质量超过了Ekrasekhar质量。合并后,残留物表现为$\sim 10^4$年的$L \sim 3 \times 10^4 L_\odot$来源。尘埃风可能会发展,导致这些来源被自我遮蔽,看起来类似于极端的AGB星。大致上,$\sim 10$这样的天体应该随时存在于银河系和M31中。如在先前的工作中发现的,偏离中心的碳融合在合并残余物内被点燃,并通过碳火焰向内传播,将WD转化为氧-氖(ONe)组合物。通过跟踪比以前计算时间更长的演化,我们证明了在碳燃烧到达中心后,中微子冷却的开尔文-亥姆霍兹收缩导致质量为$\ge 1.35 M_\odot$的残余物中偏离中心的氖点火。由此产生的二氧化碳-氧气火焰将核心转化为硅WD。因此,超rasekhar WD合并残留物不经历电子捕获引起的崩溃,传统上认为。相反,如果残余质量保持在克拉塞卡质量之上,我们预计它将形成一个低质量的铁核,并坍缩形成一颗中子星。失去足够质量的残余物最终将成为大质量的孤立ONe或Si WD。
2016-09-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrogen-Atmosphere White Dwarfs Are Less Likely To Be Found with Wide-Binary Companions
研究通过交叉比对目录发现,氢大气白矮星的宽距双星比例(约5%或$0.063\pm0.002$)显著低于氦或碳大气白矮星($0.080\pm0.004$)。
2024-07-24 astro-ph.SR
The Spectral Evolution of Convective Mixing White Dwarfs, the non-DA Gap, and White Dwarf Cosmochronology
外场白矮星的光谱分布显示出一种称为“非DA能隙”的特征。正如Bergeron等人所定义的,在这个温度范围内(5100 K-6100 K),发现的非DA恒星相对较少,尽管这种恒星在间隙的两侧都很丰富。这通常被认为是一个迹象,表明相当一部分白矮星在冷却时会在富氢和富氦之间来回切换大气成分。本文在Chen和Hansen的光谱演化模型的基础上,提出了一个银盘白矮星种群的Monte Carlo模型。我们发现,非DA间隙自然出现,即使我们的模型只允许白矮星大气通过对流混合单调地从富氢演化到富氦。最后,我们讨论对流混合对白矮星光度函数的影响及其在宇宙年代学中的应用。
2012-05-31 astro-ph.SR
No Neon, but Jets in the Remarkable Recurrent Nova M31N 2008-12a? - Hubble Space Telescope Spectroscopy of the 2015 Eruption
2008年发现的M31 N 2008- 12 a爆发开始了一段旅程,这颗显着的周期性新星的真实性质继续被揭示。M31 N 2008- 12 a包含一颗接近白矮星极限的白矮星,它以很高的速度从它的伴星吸积,并经历每年一次的热核爆发,甚至可能是两倍的频率。在本文中,我们报告了哈勃太空望远镜空间望远镜成像光谱仪紫外光谱在预测的2015年喷发的几天内拍摄的,再加上2013年喷发的凯克光谱。总之,该光谱允许红化被约束为E(B-V)= 0.10 +/- 0.03。紫外光谱揭示了早期高度电离、结构化和高速喷出物的证据。然而,在这些光谱中没有发现氖的证据,但可能是关于白矮星的组成(CO与ONe)的了解很少。
2017-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
White Dwarf Stars
白矮星是大多数恒星的最后阶段,诞生于单个或多个系统中。我们讨论的识别,磁场,和质量分布的白矮星检测到的光谱由斯隆数字巡天获得的数据发布13在2016年,这导致光谱识别的白矮星的数量从5000增加到39000。这个数字只包括log g >= 6.5的白矮星,即,除了极低质量的白矮星,这是恒星相互作用的必然副产品。
2017-02-03 astro-ph.SR
The origin and evolution of magnetic white dwarfs in close binary stars
白矮星磁场的起源一直是恒星天体物理学中一个尚未解决的基本问题。特别是,在进化上相互关联的近距离白矮星双星群体中,强磁性(超过1 MG)白矮星的比例非常不同,到目前为止所提出的任何方案都无法重现。强磁性的白矮星在年轻约1 Gyr的分离的白矮星双星中是不存在的。相比之下,在半分离的激变变星中,白矮星是从低质量的伴星吸积而来的,超过三分之一的变星拥有强磁性的白矮星。在这里,我们提出的双星演化模型,包括自旋的吸积白矮星和结晶的核心,以及磁场相互作用的两个恒星之间的演化。我们表明,结晶和旋转驱动的发电机类似于那些在行星和低质量恒星中工作的发电机,可以在白矮星中产生强磁场,这解释了它们在观测到的种群中所占的很大比例。当白矮星产生的磁场与第二颗恒星的磁场连接时,同步扭矩和减少的角动量损失导致双星在相对较短的时间内分离。在分离双星系统中的少数已知强磁白矮星,包括AR Sco,都处于这种分离阶段。
2021-04-29 astro-ph.SR
Pulsating White Dwarfs
斯隆数字巡天使我们能够将已知的白矮星的数量增加五倍,因此已知的脉动白矮星的数量也增加了五倍。它还导致了新类型的可变白矮星的发现,如可变热DQ和脉动极低质量白矮星。随着开普勒任务的进行,人们有可能发现新的现象,即在一些脉动的白矮星中出现的爆发。
2017-06-21 astro-ph.SR
Remnants and ejecta of thermonuclear electron-capture supernovae: Constraining oxygen-neon deflagrations in high-density white dwarfs
电子俘获超新星(ECSNe)的爆炸机制仍然是模棱两可的。我们试图限制爆炸机制(中子星形成内爆或热核爆炸)和ECSNe的发生频率使用核合成模拟后一种情况下,人口合成,太阳丰度分布,太阳前陨石氧化物颗粒同位素比测量和白矮星质量半径关系。示踪剂粒子从3D流体动力学模拟后处理与一个大的核反应网络,以确定完整的组成状态的绑定ONeFe残留物和喷出物,和人口合成模拟进行,以估计ECSN率相对于CCSN率。三维爆燃模拟大大过量产生富中子同位素$^{48}$ Ca,$^{50}$ Ti,$^{54}$ Cr,$^{60}$ Fe和几个Zn同位素相对于它们的太阳丰度。利用太阳丰度分布作为约束条件,我们将热核ECSNe的频率上限定为核心坍缩超新星(FeCCSNe)发生频率的1 $-$ 3~ 1%.这与单颗恒星的ECSNe估计值相当或低1~dex。产率的上限也与我们的人口合成模拟的预测相对较好地一致。喷出物中的$^{54}$ Cr/ $^{52}$ Cr和$^{50}$ Ti/ $^{48}$ Ti同位素比率与最近对极端太阳前陨石氧化物颗粒的测量结果几乎完全匹配,如果喷出物在与星际介质混合之前冷凝,$^{53}$ Cr/ $^{52}$ Cr也可以匹配。这些爆炸的束缚ONeFe WD残余物的理论质量-半径关系显然与几个观测WD候选人一致。
2019-01-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
AR Sco: A White Dwarf Synchronar
白矮星-M矮星双星AR Sco的发射是由其白矮星的快速同步驱动的,而不是由吸积驱动的。这就需要M矮星上有一个相对较大的磁场$\sim 100$高斯,白矮星上有一个相对较大的磁场$\sim 10^8$高斯,大于大多数中间极的磁场,但在已知磁性白矮星的磁场范围内。在M矮星的大气层中,自旋下降的能量通过磁重联而消散,加速粒子产生观测到的同步辐射。光学极大值从合星的位移可以解释为白矮星的磁场扫过M矮星时弓形波的耗散,或者白矮星的旋转轴和倾斜的磁矩。在后一种情况下,旋转轴以十年为一个周期进动,预测在最大轨道相位的漂移。双星的发射是由同步提供动力的,可以称为同步星,类似于磁星。
2017-01-01 astro-ph.SR
The GALEX-Gaia-EDR3 Catalogue of Single and Binary White Dwarfs
本研究基于GALEX和Gaia EDR3构建含33万余候选双星、11万余候选单星的白矮星星表,补充多源测光与分类,通过冷却序列拟合推导参数并验证分类,为白矮星双星等相关研究提供独特探测样本。
2024-04-10 astro-ph.SR
Rotating Hot White Dwarfs
我们考虑了自转和温度对白矮星结构的影响,以便将它们与观测的估计数据进行比较。
2015-10-30 astro-ph.SR
Post-common envelope binaries from SDSS-X: The origin of low-mass white dwarfs
本文给出了直接从观测中获得的大量均匀后共包络双星和宽白矮星-主序星双星的第一个白矮星质量分布。这两种分布在统计上是独立的,PCEB显示出一个明确的浓度系统对低质量的分布端,和白矮星的质量分布宽WDMS双星是类似的单白矮星。我们的研究结果提供了证据,大多数低质量(Mwd <0.5 Msun)的白矮星形成于密近双星。
2010-12-14 astro-ph.SR
High-resolution UVES/VLT spectra of white dwarfs observed for the ESO SN Ia Progenitor Survey. III. DA white dwarfs
ESO超新星Ia始祖巡天(SPY)拍摄了1000多颗白矮星和前白矮星的高分辨率光谱。大约三分之二的恒星是氢主导的DA白矮星。在这里,我们提出了一个目录和详细的光谱分析的DA星的SPY。大气参数有效温度和地面重力正常DA确定。对双简并双星,即具有磁场或dM伴星的DA进行了分类和讨论。利用卡方拟合技术将这些光谱与理论模型大气进行了比较。我们的最终样本包含615个DA,它们在光谱中只显示氢的特征,尽管有些是双简并双星。187是新的检测或分类。我们还发现了10个磁性DA(4个新的)和46个DA+dM对(10个新的)。
2009-08-17 astro-ph.SR
The White Dwarf Binary Pathways Survey I: A sample of FGK stars with white dwarf companions
在过去的十年里,空间上无法分辨的白矮星和主序星双星的数量迅速增加,从2003年的30颗增加到3000多颗。然而,在大多数已知系统中,白矮星的伴星是低质量的M矮星,因为它们相对容易从光学颜色和光谱中识别。由于这两颗恒星之间的光学亮度差异很大,因此拥有更大质量FGK型伴星的白矮星仍然难以捉摸。在本文中,我们确定了934主序星FGK从径向速度实验(RAVE)调查在南半球和大天区多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)调查在北半球,在紫外线波长,我们解释为可能存在的白矮星的同伴,显示多余的流量。我们获得了九个系统的哈勃太空望远镜紫外光谱,证实了在所有情况下,过量确实是由一个热的致密伴星引起的,其中八个是白矮星,一个是热的亚矮星或前氦白矮星,这表明这个样本非常干净。我们还解决了这个样本的潜力,以测试二进制演化模型和Ia型超新星形成渠道。
2016-08-23 astro-ph.SR
Constraining Effective Temperature, Mass and Radius of Hot White Dwarfs
通过引入一个简化的白矮星外层输运模型,导出了限制白矮星有效温度-质量-半径的解析半经验关系式。利用这个关系,根据白矮星在非吸积冷却过程中的时间演化,对最近的数据进行了分类。这个公式使我们能够研究中心温度和质量平面上的白矮星布居图,并讨论了它与C-O物质点火温度的关系。我们的有效温度-质量-半径关系提供了一个快速的方法来估计新观测到的白矮星的质量,从他们的有效温度和表面重力的光谱测量。
2017-01-09 astro-ph.SR
The Link Between Planetary Systems, Dusty White Dwarfs, and Metal Polluted White Dwarfs
长期以来,人们一直怀疑被金属污染的白矮星(DAZ、DBZ和DZ型)和带有尘埃盘的白矮星拥有行星系统,但是一种特殊的物理机制,即靠近白矮星的微行星受到扰动,还没有完全假设。在本文中,我们证明了在主序后演化过程中,中心恒星的质量损失可以将微行星扫入与单个巨行星的内部平均运动共振。这些微行星通过离心率的混乱偏移慢慢地被移除,这些偏心率的混乱偏移及时地产生了能够潮汐地破坏微行星的径向轨道。太阳系的数值N体模拟显示,如果其他白矮星有更多的大质量遗迹小行星带,那么有足够数量的微行星受到扰动,可以解释有尘埃和金属污染的白矮星。我们的方案只需要一个小行星大小的行星和足够数量的小行星附近的2:1内部平均运动共振。最后,我们表明,一旦一个微行星被扰动到潮汐穿越轨道,它将成为中断后的白矮星,在那里一个高度偏心流的碎片形成的尘埃产生碰撞的主要水库的第一次通过。这些模拟与对白矮星的观测一致,对主序星周围行星系统的频率、微行星带的频率以及尘埃可能掩盖未来类地行星发现任务的可能性提出了有趣的限制。
2012-01-03 astro-ph.SR
Rotation plays a role in the generation of magnetic fields in single white dwarfs
本研究利用TESS等测光数据测量40 pc内十颗白矮星的自转周期,发现磁性白矮星系统性自转更快,支持结晶与自转驱动发电机,但强磁慢转及大质量快转样本还提示其他机制和并合通道。
2024-01-26 astro-ph.SR
New white dwarf and subdwarf stars in the Sloan Digital Sky Survey Data Release 12
我们报告了在斯隆数字巡天数据发布12中发现的6576颗新的光谱确认的白矮星和亚矮星。计算了氢大气层白矮星和氦大气层白矮星的Teff、log g和质量,估算了具有金属谱线的白矮星的钙/氦丰度和碳主导谱线的碳/氦丰度.我们发现了一颗行星状星云的中心星、一颗超致密氦双星(AM CVn)、一颗氧线主导的白矮星、15颗热DO/PG 1159、12颗新激变变星、36颗磁性白矮星、54颗DQ、115颗氦主导的白矮星、148颗白矮星+主序星双星、236颗金属污染的白矮星、300颗连续谱DC、230颗热的次矮星,2936颗新的以氢为主的白矮星,2675颗以冷氢为主的次矮星。我们计算了DR 12中所有5883个S/N>15的DA的质量分布,包括DR 7和DR 10中的DA,平均S/N=26,校正到3D对流尺度,以及使用1/Vmax校正观测体积后的分布。
2015-10-28 astro-ph.SR
Constraining white-dwarf kicks in globular clusters : IV. Retarding Core Collapse
对球状星团NGC 6397和半人马座欧米茄中的白矮星的观测表明,这些恒星在成为巨星期间可能会获得速度。如果在渐近巨星分支上的质量损失是稍微不对称的,那么所产生的白矮星就可能以这样的速度反冲诞生。这些充满活力的白矮星在穿过星团时会将多余的能量传递给其他恒星。结合对白矮星相空间扩散的估计,对白矮星碰撞的蒙特卡罗模拟表明,当白矮星平衡时,它们在星系团的中心区域损失了大部分能量。它们可能会增加双星的影响,延迟核心崩溃或增加球状星团核心的大小。
2009-05-29 astro-ph.SR
GRMHD formulation of highly super-Chandrasekhar magnetized white dwarfs: stable configurations of non-spherical white dwarfs
磁化的超级白矮星白矮星的话题是引人注目的,特别是在过去的几年里,自从我们提出它们的存在。通过全尺度的广义相对论磁流体动力学(GRMHD)数值分析,我们证实了存在稳定的、高磁化的、显著超对称的白矮星,其质量大于3个太阳质量。虽然极向场的几何形状使白矮星成为扁圆形,但环形场使它们保持整体准球形,正如我们早期工作中所推测的那样。这些白矮星被认为是超亮Ia型超新星的祖先。
2015-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The final fates of close hot subdwarf - white dwarf binaries: mergers involving He/C/O white dwarfs and the formation of unusual giant stars with C/O-dominated envelopes
最近,由热亚矮星和白矮星组成的一类充满罗奇瓣的双星系统被发现,它们的周期为亚小时。目前,这颗炽热的次矮星正处于壳层氦燃烧阶段,并将其剩余的薄氢包层转移到它的白矮星伴星上。随着热亚矮星的继续演化,预计它会脱离,留下一个低质量的C/O核心白矮星,具有厚的He层。然后,在$\sim 10$ Myr的时间尺度上,引力波辐射将再次使系统接触。如果质量转移不稳定,导致合并,并且没有触发灾难性的热核爆炸,它会产生一个以C/O为主的包层,但仍然富含He,足以支持R Corona Borealis的壳燃烧阶段。我们提出了这个阶段的演化计算,并讨论其对残余白矮星冷却的潜在影响。
2021-08-05 astro-ph.SR
New Common Proper Motion Pairs Containing White Dwarfs from SDSS Data
在寻找共同自行伴星的过程中,将SDSS数据发布1中光谱识别的白矮星与SDSS数据发布1自行巡天进行匹配
2012-03-30 astro-ph.SR
Discovery of a Sirius-like binary system with a very strongly magnetic white dwarf. Binarity among magnetic white dwarfs
包含一颗磁性白矮星和一颗主序星的双星系统被认为是极其罕见的,也许根本不存在。在对大质量白矮星磁场的研究中,我们发现了一个由主序星G 0和$M\sim 1.1\,M_\odot$白矮星组成的类双星系统,该系统具有巨大的磁场。这颗恒星,WDS J 03038 + 0608 B,在连续光谱中显示出5%的圆偏振振幅,在1d时间尺度上没有变化的证据,在光谱的蓝色部分几乎没有线性偏振,在光谱的红色部分大约有2%的线性偏振。在文献中搜索发现至少还有四个双星系统存在,其中包括一个磁性白矮星和一个非简并伴星--三个这样的系统在以前的研究中没有被注意到。我们估计有百分之几的磁性白矮星可能会出现在宽双星对中。然而,在五个已知的有磁性白矮星的双星系统中,至少有四个离得太远,不能被认为是磁激变变星(AM Her和DQ Her)系统的祖先。
2020-01-21 astro-ph.SR
Gaia Reveals Evidence for Merged White Dwarfs
我们使用盖亚数据发布2来识别13,928个距离太阳100 pc以内的白矮星。来自盖亚的精密天体测量首次揭示了在盖亚和斯隆数字巡天(SDSS)通带中观测到的白矮星序列的分叉。后者很容易用氦大气中白矮星的比例为36%来解释。然而,盖亚色星等图中的分歧取决于大气成分和质量分布。我们模拟理论的颜色星等图单和双白矮星使用人口合成的方法,并证明有一个显着的贡献,可能通过合并形成的相对大质量的白矮星。这些包括主序的白矮星残留物(蓝离散星)和主序合并后的白矮星。SDSS子样本的质量分布,包括光谱确认的白矮星,也显示了这种巨大的隆起。这是第一次在有限体积的样品中直接检测到这样的群体。
2018-06-13 astro-ph.SR
A New Generation of Cool White Dwarf Atmosphere Models. IV. Revisiting the Spectral Evolution of Cool White Dwarfs
作为相互竞争的物理机制的结果,白矮星的大气成分在其演化过程中不断变化,这一过程被称为光谱演化。由于其大气成分的模糊性和其致密大气建模的固有困难,关于冷白矮星($T_{\rm eff}<6000$ K)的光谱演化还没有达成共识。在本系列的前几篇论文中,我们提出并观测验证了新一代冷白矮星大气模型,该模型包括所有必要的本构物理学,以准确地模拟这些物体。利用这些新模型和501颗冷白矮星的同质样本,我们重新讨论了冷白矮星的光谱演化。我们的样本包括所有光谱识别的温度低于8300 K的白矮星,这些白矮星的视差在盖亚DR 2中可用,光度观测在泛星1和2MASS中可用。除了一些冷的碳污染的对象,我们的模型允许一个很好的适合我们的样本中包括的所有对象的光谱和光度观测。我们确定的氢,富氦的对象之间的7500 K和6250 K,我们解释为对流混合的签名的比例减少。在这种减少之后,富氢物体在5000 K之前变得更加丰富。这种令人困惑的增长,让人想起非DA差距,还有待解释。在低于5000 K的较低温度下,富氢的白矮星变得更加稀少,这就排除了来自星际介质的氢吸积主导冷白矮星光谱演化的假设。
2019-05-06 astro-ph.SR
A population synthesis study of the luminosity function of hot white dwarfs
我们提出了一个连贯的和详细的蒙特卡罗模拟的人口热白矮星。我们评估了白矮星光度函数热端的统计意义,以及富氢白矮星在高有效温度下的辐射热修正所起的作用。我们使用最新的恒星演化模型,并实现了观测选择偏差的完整描述,以获得所观察到的白矮星人口的现实模拟。我们的理论结果进行了比较,从斯隆数字巡天(SDSS)获得的热白矮星的光度函数,无论是DA和非DA的白矮星。我们发现,理论结果与贫氢大气白矮星(非DA型白矮星)的观测数据非常吻合。对于具有富氢大气层的白矮星(DA类的白矮星)的种群,我们的模拟显示出与最亮光度箱的观测结果存在一些差异。这些差异可以归因于计算这个光度区间的白矮星质量的方法,因为它们中的大多数质量都小于碳氧白矮星的理论下限。我们的结论是,热白矮星的观测光度函数的获得方式是非常敏感的方法来推导样品的质量的具体实施。我们还提供了一个修正的光度函数的热白矮星与富氢的气氛。
2014-02-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spectroscopic observations of high proper motion DA white dwarfs
我们使用修订后的新吕腾十分之二(rNLTT)目录选择高自行白矮星候选者。我们研究了70颗富氢(DA)白矮星的光谱,这些光谱是在Cerro Tololo美洲天文台(CTIO)获得的,并从斯隆数字巡天(SDSS)中提取。我们通过拟合它们的巴耳末线轮廓来模拟白矮星光谱,从而确定了它们的有效温度和表面重力。利用演化的质量-半径关系,我们确定了它们的质量和冷却年龄。我们还对白矮星样品进行了运动学研究,发现大部分样品属于薄盘星群。我们已经确认了三颗磁性白矮星,并估算了它们的表面磁场。最后,我们已经确定了6个距离太阳20 pc以内的白矮星。
2009-01-19 astro-ph.SR
Equilibrium Configurations of Rotating White Dwarfs at Finite Temperatures
在这项工作中,冷和热,静态和旋转的白矮星恒星的经典物理框架内,采用的Al-rasekhar状态方程进行了研究。计算了白矮星的中心密度、压力、总质量和半径等主要参数,满足热旋转星的稳定性判据。为了构造旋转构型,涉及Hartle方法。结果表明,有限温度的影响在低质量白矮星中变得至关重要,而旋转在所有质量范围内都是相关的。在计算白矮星半径时,同时考虑温度和自转是至关重要的。在这项工作中获得的结果可以用来解释各种观测数据的白矮星从斯隆数字巡天数据发布。
2018-07-01 astro-ph.SR
Observational properties of magnetic white dwarfs
在分离的双星系统中,没有已知的磁场大于3兆磁的白矮星与非简并伴星配对的例子。这表明,高磁性、孤立的白矮星可能起源于在共同包层演化过程中合并的恒星,而那些从靠近轨道的共同包层中出现的恒星可能演化成由两个白矮星组成的双简并系统,其中一个或两个都是磁性的。在白矮星周围存在行星或行星碎片也是一个新的令人兴奋的研究领域,可能为我们提供关于第一代和第二代行星系统形成的重要线索,因为这些在白矮星的光谱中留下了独特的特征。
2016-01-15 astro-ph.SR
White dwarf and subdwarf stars in the Sloan Digital Sky Survey Data Release 14
白矮星携带着银河系结构和演化的信息,特别是通过它们的光度函数和初末质量关系。非常冷的白矮星提供了对每个种群早期年龄的深入了解。通过对斯隆数字巡天数据第14版中所有具有$3σ$自行的恒星的光谱分析,我们报告了20088颗光谱证实的白矮星,415颗热亚矮星和311颗激变变星的分类。我们获得了氢大气层白矮星(DA),热氦大气层白矮星(DB),热亚矮星(sdBs和sdOs)的Teff,log g和质量,并估计光度Teff的白矮星星的连续光谱(DC)。我们发现15793 sdAs和447 dCs之间的白矮星冷却序列和主序星,特别是低于Teff= 10000 K,大多数可能是低质量的金属贫主序星,但有些可能是相互作用的双星演化的结果。
2019-04-13 astro-ph.SR
Entropy and thermodynamical stability of white dwarfs
本文计算了非零温度下球状白矮星的结构,并指出其热力学稳定性可通过库仑完全电离电子-离子等离子体的Helmholtz自由能概念自然描述。
2024-07-24 astro-ph.SR
The white dwarf luminosity function
白矮星是低质量和中等质量恒星的最后残余。它们的演变本质上是一个持续$\sim 10$ Gyr的冷却过程。它们的观测性质提供了有关银河系历史、其暗物质含量和许多其他有趣的天体物理问题的信息。这些例子包括独立确定过去的历史,当地的恒星形成率,识别的对象负责报告的微透镜事件,限制的变化率的引力常量,和上限的质量弱相互作用的大质量粒子。为了完成这些任务,必不可少的观测工具是白矮星的光度和质量函数,而理论工具是白矮星祖先的演化序列和相应的白矮星冷却序列。特别是,观测到的白矮星光度函数是白矮星冷却理论的关键表现,尽管还需要其他相关成分来比较理论和观测。在这篇评论中,我们总结了最近的尝试,经验确定的白矮星光度函数的不同银河系的人口。我们还讨论了可能影响其解释的偏见。最后,我们阐述了所需的理论成分模型的白矮星光度函数,特别注意剩余的不确定性,我们评论的白矮星冷却理论的一些应用。天体物理问题,白矮星恒星可能提供有用的杠杆作用,在不久的将来进行了讨论。
2016-08-08 astro-ph.SR
Hot C-rich white dwarfs: testing the DB-DQ transition through pulsations
热DQ白矮星是最近在SDSS项目框架内发现的一类新的白矮星。最近,三个热DQ白矮星被报道表现出光度变化与周期兼容的脉动g-模式。在这里,我们提出了一个非绝热脉动分析最近发现的富碳热DQ白矮星星。我们的主要目标之一是通过脉动特性来测试热DQ起源的对流混合图像。我们的研究依赖于最近由Althaus等人(2009)开发的热DQ白矮星的完整演化模型,该模型始终涵盖了从再循环阶段到白矮星冷却轨道的整个演化过程。具体来说,我们提出了一个稳定性分析的白矮星模型,从阶段之前的蓝边的DBV不稳定带,直到域的热DQ白矮星,包括过渡DB -->热DQ白矮星。我们发现,在演化阶段,模型的特点是氦为主的大气,他们表现出不稳定的$g$模式脉动的DBV星的典型,当模型成为DQ白矮星与碳为主的大气,他们继续脉动不稳定的特性类似于DB模型,并在协议中检测到的周期可变热DQ白矮星。我们的计算提供了强有力的支持对流混合图片热DQ的形成。特别是,我们的研究结果指出存在脉动DB白矮星非常薄的氦丰富的信封,通过DBV不稳定带后,成为可变热DQ星。这些具有非常薄的包层的DB星的存在可以通过星震学来研究。
2009-07-22 astro-ph.SR
An independent test of the photometric selection of white dwarf candidates using LAMOST DR3
在Gentile Fusillo等人(2015)中,我们开发了一种选择白矮星候选者的方法,该方法利用测光,颜色和自行来计算成为白矮星(Pwd)的概率。我们的方法的应用斯隆数字巡天(SDSS)数据发布10导致近66,000光度选择的对象与派生PWD,其中约21000是高置信度的白矮星候选人。在这里,我们提出了一个独立的测试,我们的选择方法的基础上,从LAMOST(大天区多光纤光谱望远镜)调查光谱确认的白矮星的样本。我们通过交叉匹配我们所有的$\sim$ 66,000 SDSS光度白矮星候选者与LAMOST第三次数据发布中提供的400多万光谱来做到这一点。这导致了1673颗白矮星候选者没有先前的SDSS光谱,但有可用的LAMOST光谱。在这些天体中,我们确定了309颗真正的白矮星。我们发现,我们的Pwd可以有效地区分确认LAMOST白矮星和污染物。我们的白矮星候选选择方法可以应用于任何多波段光度测量,在这项工作中,我们最终确认其可靠性选择白矮星,而不求助于光谱。我们还讨论了LAMOST中白矮星的光谱完整性,以及推导出新发现的LAMOST样品中富氢大气白矮星的有效温度、表面重力和质量。
2015-06-15 astro-ph.SR