NGC 6791是一个被充分研究的富含金属的疏散星团,它离我们如此之近,以至于可以成像到比其白矮星冷却序列终止时更暗的光度,从而允许对其白矮星人口进行深入研究。我们使用蒙特卡罗模拟器,采用最新的进化冷却序列的白矮星与富氢和缺氢的气氛,与碳氧和氦的核心。碳-氧核的冷却顺序可以解释液相中Ne ^[22]的沉降和结晶时碳-氧相分离所引起的延迟。我们没有发现大量氦核白矮星的证据,因此我们的结果支持这样的建议,即白矮星光度函数的明亮峰值的起源只能归因于未解决的二进制白矮星的人口。此外,我们的研究结果表明,未解决的二进制人口的二次质量的数量分布增加的质量比之间的祖先系统的二次和主要组件。我们还发现,所观察到的冷却序列似乎能够限制存在的祖子群体具有不同的化学成分和非DA白矮星的分数。我们的模拟对NGC 6791的恒星星族的重要特征进行了有趣的限制。特别地,我们发现单个氦核白矮星的比例必须小于5%,金属丰度为零的恒星子种群必须小于12%,而如果子种群的金属丰度为太阳,上限为~ 8%。最后,我们还发现非DA白矮星在这个星系团中所占的比例非常小,小于6%。
英文摘要:
NGC 6791 is a well-studied, metal-rich open cluster that is so close to us that can be imaged down to luminosities fainter than that of the termination of its white dwarf cooling sequence, thus allowing for an in-depth study of its white dwarf population. We use a Monte Carlo simulator that employs up-to-date evolutionary cooling sequences for white dwarfs with hydrogen-rich and hydrogen-deficient atmospheres, with carbon-oxygen and helium cores. The cooling sequences for carbon-oxygen cores account for the delays introduced by both Ne^22 sedimentation in the liquid phase and by carbon-oxygen phase separation upon crystallization. We do not find evidence for a substantial fraction of helium-core white dwarfs, and hence our results support the suggestion that the origin of the bright peak of the white dwarf luminosity function can only be attributed to a population of unresolved binary white dwarfs. Moreover, our results indicate that the number distribution of secondary masses of the population of unresolved binaries has to increase with increasing mass ratio between the secondary and primary components of the progenitor system. We also find that the observed cooling sequence appears to be able to constrain the presence of progenitor sub-populations with different chemical compositions and the fraction of non-DA white dwarfs. Our simulations place interesting constraints on important characteristics of the stellar populations of NGC 6791. In particular, we find that the fraction of single helium-core white dwarfs must be smaller than 5%, that a sub-population of stars with zero metallicity must be <12%, while if the adopted metallicity of the sub-population is solar the upper limit is ~8%. Finally, we also find that the fraction of non-DA white dwarfs in this particular cluster is surprinsingly small <6%.
A new detailed examination of white dwarfs in NGC3532 and NGC2287
本文介绍了中等年龄疏散星团NGC 3532和NGC 2287的白矮星候选成员的光度和光谱研究结果。在调查的9个天体中,确定有6个可能是星团的成员,4个在NGC 3532,2个在NGC 2287。对于这六颗白矮星,我们使用我们对它们冷却时间的估计以及星系团的年龄来限制它们祖先恒星的寿命和质量。我们研究了这些物体在初始质量-最终质量空间中的位置,发现它们现在没有提供先前调查所建议的初始质量-最终质量关系中的大量分散的证据。相反,我们证明,当结合目前的数据从其他太阳金属性疏散星团和天狼星双星系统,他们暗示在IFMR是陡峭的初始质量范围3 M $_{\odot}$ $\simless$ M $_{\rm init}$ $\simless$ 4 M $_{\odot}$比在祖质量立即低于和高于此。这种形式通常与恒星演化模型的预测一致,并且可以帮助人口合成模型再现在白矮星质量分布主峰的高质量端观察到的相对急剧下降。
Two Massive White Dwarfs from NGC 2323 and the Initial-Final Mass Relation for Progenitors of 4 to 6.5 M$_\odot$
我们用凯克低分辨率成像光谱仪观测了富疏散星团NGC 2323(M50)中的10颗白矮星候选者。光谱显示八颗是DA白矮星,其中六颗具有适合我们分析的高信噪比。其中两颗白矮星与单一演化的星团成员一致,都是高质量的$\sim$ 1.07 M $_\odot$,并给出了4.69 M $_\odot$的等效祖先质量。为了补充这些新的高质量白矮星并分析初末质量关系(IFMR),我们还从公开的数据中观察了30颗白矮星,它们大多都是高质量的($\gtrsim$ 0.9 M $_\odot$)。这些原始公布的数据表现出显著的分散性,为了测试这种分散性是真实的还是仅仅是系统学的结果,我们统一分析了白矮星的光谱,并采用了彻底的测光技术来获得其母星系团的统一星系团参数。由此产生的IFMR散射显着减少,认为质量损失率是不随机的性质,并在金属丰度和质量分析的范围内,在这项工作中,质量损失是不是高度敏感的金属丰度的变化。最后,当采用基于Y $^2$等时线的星系团年龄时,高质量IFMR的斜率仍然很陡,并且与中等质量白矮星的斜率一致,给出了3至6.5 M $_\odot$的祖先质量的线性IFMR。相比之下,当采用基于PARSEC等时线的稍年轻的星系团年龄时,高质量IFMR在4 M $_\odot$的初始质量附近有适度的周转。
White Dwarf Merger Remnants with Cooling Delays on the Q Branch Lack Strong Magnetism
Boston University(波士顿大学);Institute for Advanced Study(普林斯顿高等研究院);Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma(俄克拉荷马大学霍默·L·多德物理与天文系);Université de Montréal(蒙特利尔大学);University of Victoria(维多利亚大学)
NGC 6397是最有趣、观测最好、理论研究最多的球状星团之一。现有的观测数据使我们能够研究低金属丰度祖先的理论白矮星冷却序列的可靠性,确定其年龄和未解决的双星的百分比,并评估该星系团的其他重要特征,如初始质量函数的斜率,或具有缺氢大气的白矮星的比例。本文对NGC 6397中的白矮星进行了综合研究。特别是,我们研究了颜色-星等图的形状,以及相应的星等和颜色分布。我们这样做使用最新的蒙特卡罗代码,结合了最新的和可靠的冷却序列和观测偏差的准确建模。我们发现我们的理论模型和观测数据之间有很好的一致性。特别是,我们发现,这种协议是最好的冷却序列,考虑到残余氢燃烧。这一结果具有重要的后果的演化过程中的热脉冲渐近巨星分支阶段的祖星,因为它意味着可观的第三次疏浚在低质量,低金属丰度的祖星预计不会发生。用1.0 Gyr的标准爆发持续时间,我们得到星团的年龄为12.8+0.50-0.75 Gyr。更大的年龄也与观测数据相一致,但需要更长的恒星形成初始爆发持续时间来拟合光度函数。我们的结论是,正确的白矮星opulation的球状星团的建模,结合使用的主序星的数量计数提供了一个独特的工具来模拟的球状星团的属性。
Pulsating hydrogen-deficient white dwarfs and pre-white dwarfs observed with TESS: I. Asteroseismology of the GW Vir stars RX J2117+3412, HS 2324+3944, NGC 6905, NGC 1501, NGC 2371, and K 1-16
Detection of a White Dwarf companion to a Blue Straggler Star in the outskirts of globular cluster NGC 5466 with the Ultraviolet Imaging Telescope (UVIT)
Discovery of a double white dwarf in the Galactic globular cluster NGC 6397
Georg-August-Universität Göttingen(哥廷根大学);Friedrich-Alexander University Erlangen-Nuremberg(埃尔朗根-纽伦堡大学);Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校)
An Empirical Measure of the Rate of White Dwarf Cooling in 47 Tucanae
我们提出了一个经验测定的白矮星冷却序列的球状星团47图克卡蒙。使用光谱模型,我们根据Wide Field Camera 3数据确定了887个物体的温度,并根据Advanced Camera for Surveys拍摄的数据确定了292个物体的温度。我们假设星系团中白矮星的形成速率是恒定的。恒星演化模型然后被用来确定物体离开主序的速率,这必须与物体到达我们领域的白矮星序的速率相同。其结果是根据经验得出的白矮星冷却序列的温度($T_{eff}$)和时间($t$)之间的关系。将该结果与理论冷却模型进行比较,我们发现在20,000K和30,000K之间以及在6,000K和20,000K之间的预期斜率基本一致,但是发现$T_{eff} \propto t^{-0.4}$向Mestel冷却速率的转变发生在更高的温度下,并且比任何这些模型预测的都要突然。
JWST Imaging of the Closest Globular Clusters -- II. Discovery of Brown Dwarfs in NGC 6397 and Measurement of Age from the Brown Dwarf Cooling Sequence, using SANDee - a New Grid of Model Isochrones across the Hydrogen-Burning Limit