A Search for Asteroids, Moons, and Rings Orbiting White Dwarfs
白矮星是小行星系统的宿主吗？虽然有几种观点认为白矮星可能被大量的小行星环绕，但凌日提供了最直接的证据。我们证明了开普勒任务有能力探测小行星对白矮星的凌日。由于白矮星小行星系统（如果存在的话）很可能包含许多在空间上分布广泛的小行星，因此可以通过仅监测少量白矮星来发现小行星凌日，这与开普勒的主要任务是监测具有潜在可居住行星的恒星是一致的。未来可能进行的以类似的灵敏度和分钟频移监测对十倍于此的恒星进行调查的飞行任务，可以确定白矮星周围小行星系统的特征，如小行星大小和半长轴的分布。行星的凌日会更引人注目，但发生的概率较低。行星卫星的集合和/或行星周围的环的存在也可以产生开普勒探测到的凌日。卫星和光环的存在可以显著增加开普勒发现围绕白矮星运行的行星的概率，即使只监测其中的一小部分。
2009-12-16 astro-ph.CO astro-ph.EP
Does a Differentiated, Carbonate-Rich, Rocky Object Pollute the White Dwarf SDSSJ104341.53+085558.2?
本文介绍了被尘埃和气体包裹的、污染的单颗白矮星SDSSJ 104341.53 +085558.2（以下简称SDSSJ 1043 +0855）的光谱观测结果。哈勃太空望远镜宇宙起源摄谱仪远紫外光谱结合深凯克HIRES光谱揭示了元素C，O，Mg，Al，Si，P，S，Ca，Fe和Ni，并在SDSSJ 1043 +0855的光球层中对Sc，Ti，V，Cr和Mn进行了有用的限制。从这组元素中，我们确定SDSSJ 1043 +0855吸积的母体类似于硅酸盐月球或地球的外层，因为它是岩石和贫铁的。结合与其他严重污染的白矮星的比较，我们能够确定SDSSJ 1043 +0855所吸积的物质可能来自分化物体的最外层。此外，我们提出的证据表明，一些污染的白矮星（包括SDSSJ 1043 +0855），使我们能够检查分化的太阳系外岩石体的结构。相对于地月系统，污染SDSSJ 1043 +0855的体内碳含量增加可以用一个模型来解释，其中大量的增生岩石矿物以碳酸盐的形式存在;具体来说，通过这个模型，增生物质可以达到9%的碳酸钙质量。
2016-10-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Thermal Infrared and Optical Photometry of Asteroidal Comet C/2002 CE$_{10}$
C/2002 CE $_{10}$是一个在逆行椭圆轨道上的天体，其Tisserand参数$-0.853$表明可能起源于奥尔特云。它似乎是一颗相当不活跃的彗星，因为在过去的近日点通过期间没有发现彗发，只有一个非常弱的尾巴。我们提出了多色光学光度学，光变曲线和热中红外观测的小行星彗星。\textcolor{blue} {利用$BVRI$的光度分析，发现其表面颜色比小行星更红，对应彗星核和TNO/半人马座。时间分辨差分光度测量支持8.19 $\pm$ 0.05 h的旋转周期。有效直径和几何半径分别为17.9 $\pm$ 0.9 km和0.03 $\pm$ 0.01，表明表面反射率非常暗。C/2002 CE $_{10}$表面颜色较深较红可能是由于宇宙射线辐照或奥尔特云中尘埃粒子撞击造成的表面老化脱挥发分物质所致。另外，C/2002 CE $_{10}$是由非常暗的耐火材料制成的，最初类似于岩石状的星子。在这两种情况下，这个物体都没有冰（至少在表面上）。C/2002 CE $_{10}$的动力学和已知的物理特征与太阳系中的达摩克类星体群的动力学和已知的物理特征是最一致的，达摩克类星体群似乎是哈雷型轨道上的耗尽彗星核。对奥尔特云岩石天体物理性质的研究可能为奥尔特云和太阳系的形成提供一把钥匙。
2017-12-22 astro-ph.EP
ASIME 2018 White Paper. In-Space Utilisation of Asteroids: Asteroid Composition -- Answers to Questions from the Asteroid Miners
为响应卢森堡政府支持未来空间资源利用的倡议，ASIME 2018于2018年4月16日至17日在卢森堡贝尔瓦尔举行。ASIME 2018的目标：小行星与矿山工程的交叉点，是专注于小行星的组成，以推进小行星在空间资源利用领域。我们从遥感观测中对小行星的组成了解多少？在解释基于地球的光谱观测时有哪些潜在的注意事项？为了通过地面和空间观测以及小行星返回和取样返回飞行任务来增进我们对小行星构成的了解，今后应采取哪些步骤？小行星采矿公司如何利用这些知识？ASIME 2018是一个为期两天的研讨会，有近70名科学家和工程师参加，讨论了太空小行星利用的太空任务的工程需求。小行星采矿公司提出的21个问题分为四个小行星科学主题：1）潜在目标，2）小行星-陨石联系，3）现场测量和4）实验室测量。这些问题的答案由科学家们在会议上提供，并由A。直接抓取或编辑到开放访问的协作Google文档中，或由A.使用其他参考材料的葡萄。在ASIME 2018第一天和第二天的总结中，进一步讨论了问题的答案。小行星采矿主题的新读者可能会发现对话框和任务设计讨论特别有趣。
2019-04-25 astro-ph.EP
Ejection of rocky and icy material from binary star systems: Implications for the origin and composition of 1I/`Oumuamua
在像我们自己的太阳系这样的单星系统中，彗星在被喷射到星际空间的天体的质量预算中占主导地位，因为它们形成得更远，束缚得更松。然而，1 I/`Oumuamua是第一个被探测到的星际天体，在其光谱中似乎是小行星，并且缺乏可探测的活动。我们认为，像1 I/`Oumuamua星际物体的星系预算应占主导地位的星子材料在行星形成在环双星系统，而不是在单星系统或广泛分离的双星喷射。我们进一步表明，在环双星系统中，岩石体应该在可比的数量冰的喷射。这表明，在未来发现的其他星际物体中，很大一部分应该会显示出活跃的彗发。我们发现，岩石人口，其中1 I/`Oumuamua似乎是一个成员，应主要来源于A型和晚期B星双星。
2018-03-29 astro-ph.EP
Binary asteroid scattering around white dwarfs
对白矮星大气污染和扰乱微行星的观测越来越多，这推动了对后主序星周围系外小行星命运的研究。太阳系中的微行星群最有可能在主序后的剧烈演化中幸存下来，如柯伊伯带，显示出大量的双星，倾向于接近等质量的成分，并提供了以前未被探索过的微行星群，这些微行星群可能存在于白矮星周围。在这里，我们模拟了等质量的双小行星系统周围的白矮星的动力学演化使用N体积分器REBOUND为1 Gyr。我们证实，巨行星是有效的分离和喷射双小行星系统的偏心轨道，而地球质量的行星更好地保持在他们的行星系的星子。我们发现双星系统可以在百万年的时间尺度上解离并从它们的系统中弹出，产生星际物体。我们并不认为会有自由漂浮的双星系统，因为所有被弹射出的微行星都是相互没有引力约束的。此外，我们还讨论了小行星双星对白矮星污染过程的影响，发现对一个天体离恒星有多近几乎没有影响。然而，双小行星的轨道演化改变了白矮星行星系中可获得的星子的分布，使其进一步分散到白矮星污染轨道上。
2023-01-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
H$_2$-dominated Atmosphere as an Indicator of Second-generation Rocky White Dwarf Exoplanets
继发现第一颗经过白矮星（WD）的系外行星候选者之后，一个描述WD周围类地系外行星大气的“白矮星机会”正在出现。大的行星与恒星的大小比，因此大的过境深度使过境WD系外行星成为透射光谱的有利目标-在中等詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）计划中可以实现对类地行星过境近距离WD的光谱特征的结论性检测。然而，尽管有明显的有希望的机会，但第一代WD系外行星的主序后（MS）进化历史从未被纳入大气模型。此外，在WD碎片盘中形成的第二代行星从未从光化学的角度进行过研究。我们证明，透射光谱可以识别第二代岩石WD系外行星厚（$\sim1$酒吧）H $_2$为主的气氛。此外，我们还可以根据WD系外行星的透射光谱推断其释气活动，并通过研究CH $_4$的积累来测试光化学失控。
2022-01-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
White dwarf planetary debris dependence on physical structure distributions within asteroid belts
白矮星具有行星碎片和吸积行星物质的凌日特征，为探测行星系的物质组成和动力学结构提供了绝佳的机会。虽然以前的理论工作调查的作用，小机构中断周围的白矮星已集中在球形机构，太阳系小行星可以更准确地模拟为三轴椭球。在这里，我们提出了一个分析框架，以确定类型的中断（潮汐碎片，总升华或直接影响）所经历的三轴小行星接近白矮星上的极偏心（e \sim 1）轨道。这个框架，然后用于确定简化的主带类似物的100个机构在五个不同的白矮星温度的结果。我们还提出了冷却年龄和有效温度之间的经验关系，DA和DB白矮星，以确定这里考虑的白矮星的年龄。我们发现，使用一个纯粹的球形模型可以低估的物理尺寸和径向距离，在这一点上，小行星是受到完全升华，这些差异增加更大的身体伸长。相反，碎裂总是发生在物体的最大半轴上，因此可以用该半径的球体来模拟。碎裂和升华都受到天体物质组成的极大影响，因此也受到其前身小行星带组成的极大影响。白矮星的温度以及由此产生的冷却年龄会影响预期的碎片分布：温度越高，大型细长小行星就会升华，而温度越低，则会产生更多的直接撞击。
2021-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Elemental Compositions of Two Extrasolar Rocky Planetesimals
利用Keck/HIRES和HST/COS对两颗氢大气白矮星G29-38和GD 133吸积的太阳系外岩石星子进行了光谱研究。在G29-38中，检测到8种元素，包括C、O、Mg、Si、Ca、Ti、Cr和Fe，而在GD 133中，观察到O、Si、Ca和少量Mg。这两个太阳系外的小行星显示出一种不应增强和挥发性耗尽的模式。对于G29-38，观测到的成分可以最好地解释为一个折射物体与一些富折射物质的混合物，这是星云后加工的结果。根据导出的氧丰度，在G29-38上增生的母体中水非常贫乏。GD 133的总质量吸积率是所有已知尘埃白矮星中最低的，可能是由于非稳态吸积。我们继续发现，各种太阳系外的小行星都类似于零阶的元素组成的大块地球。
2014-01-17 astro-ph.EP
The evolution and delivery of rocky extra-solar materials to white dwarfs
本文探讨了岩石质系外物质向白矮星的演化与输送过程，揭示了小行星、卫星等天体如何成为化学光谱目标，以及行星和伴星在重塑系统架构中的关键作用。
2024-04-23 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Why is Interstellar Object 1I/2017 U1 (`Oumuamua) Rocky, Tumbling and Very Prolate?
最近发现的第一个星际物体1 I/2017 U1（'Oumuamua）的亮度变化系数为10，范围大于任何太阳系小行星，光谱特征为D型小行星，并且没有蒸发挥发物的证据，与外奥尔特云的预期相反。该天体是拟议中的“Jurads”天体的第一个例子，“Jurads”是指在其母星主序后演化期间挥发物耗尽并从行星系中喷出的天体。我认为，加热的恒星的巨大阶段流化的前体彗星对象作为挥发物逃逸，使其承担雅可比椭球形的自引力不可压缩液体。碰撞产生了推测的翻滚运动，这一定是在1 I/2017 U1 `Oumuamua形成后数千年发生的。雅可比椭球在转速、密度和轴比之间有着独特的关系。推断的轴比$\gtrapprox 5$意味着密度的下限为1.6 g/cm $^3$，不包括冰的内部，除非它几乎完全冻结的CO $_2$。这个天体是第一个被发现的朱拉德，可能与污染白矮星大气层的吸积天体有关，可能会制造软伽马重复器。
2018-02-07 astro-ph.EP astro-ph.HE
The Fate of Exomoons in White Dwarf Planetary Systems
已知大约有1000颗白矮星被行星物质污染，这些物质的祖先通常被认为是小行星。扰动小行星成为白矮星的动力学结构仍然未知，但可能关键取决于在主序后引力散射期间从母行星释放出来的卫星。在这里，我们追踪这些系外卫星的命运，并表明它们比分散的行星更容易实现对白矮星的深径向入侵。因此，卫星很可能在白矮星污染中扮演重要角色，在某些情况下可能是污染本身的祖先。
2016-10-05 astro-ph.EP
Asteroid belt survival through stellar evolution: dependence on the stellar mass
被污染的白矮星通常是由类似地球的物质吸积而成，这些物质可能来自于像太阳系小行星带那样的碎片带。对于质量为$M_{\rm WD}\gtrsim 0.8\,\rm M_\odot$的白矮星，被污染的白矮星比例显著下降。这意味着质量为$M_{\rm MS}\gtrsim 3\,\rm M_\odot$的主序星周围的小行星带和行星系可能不会因为恒星的强烈辐射而形成。这与目前的碎片盘和系外行星观测结果一致。对于低质量的白矮星$(M_{\rm WD}\lesssim 0.55\,\rm M_\odot)$，显示污染的白矮星比例也显著下降。然而，确实显示出污染的低质量白矮星目前并没有吸积，而是在过去吸积过。我们认为，质量为$M_{\rm MS}\lesssim 2\,\rm M_\odot$的主序星周围的小行星带不太可能在恒星演化过程中幸存下来。破坏可能发生在AGB阶段，可能是小行星与恒星风、高辐射相互作用的结果，或者对于具有异常接近的小行星带的最低质量恒星来说，在内部行星系的潮汐轨道衰变期间散射的结果。
2020-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the role of resonances in polluting white dwarfs by asteroids
白矮星大气层的污染可能是由来自行星系中长期和平均运动共振位置的小行星造成的。在这些位置的小行星经历了增加的离心率，导致白矮星的潮汐破坏。我们研究如何$ν_6$长期共振向外转移到一个以前稳定的区域的小行星带，作为恒星演变成一个白矮星。分析长期模型需要一颗行星被吞没，以改变共振。我们通过数值模拟表明，当行星被演化的恒星吞没时，长期共振变化和潮汐破坏事件的速率会随着被吞没行星的质量和轨道距离而增加。我们还研究了平均运动共振的行为。平均运动共振的宽度随着恒星失去质量而变大，变成白矮星。与木星的平均运动共振相比，$ν_6$长期共振在驱动潮汐破坏方面更有效。通过检查230个观测到的系外行星系统，其中心恒星将演变成白矮星，我们发现，随着地球质量的行星在$1\,\rm au$，在半长轴$a\gtrsim 0.05\,\rm au$和超级地球的质量$10\,\rm M_\oplus$在$a\gtrsim 0.3\,\rm au$代表行星类型的吞噬转移共振足以造成污染的白矮星在一定程度上与观测一致。
2021-04-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Production of White Dwarf Debris Disks from Planetary Collisions and Poynting-Robertson Drag
University of Michigan（密歇根大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本文提出行星碰撞在AGB星向白矮星转变时产生厘米级岩石碎片，并经坡印廷-罗伯逊阻力演化，为白矮星污染提供新途径。
2026-10-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Anomalous flux event in the TESS Sector 43 light curve of the white dwarf photometric standard HZ 4 was caused by a passing asteroid
本文指出白矮星测光标准星 HZ 4 在 TESS Sector 43 光变曲线中的异常通量变化是由主带小行星 4382 Stravinsky 穿过附近像素引起的，证实其不影响 HZ 4 作为标准星的继续使用。
2023-07-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
GD424 -- a helium-atmosphere white dwarf with a large amount of trace hydrogen in the process of digesting a rocky planetesimal
白矮星的光球金属污染现在被公认为是行星碎片吸积的标志。然而，在许多具有氦大气的白矮星中检测到的微量氢的来源仍然存在争议。在这里，我们报告的分析GD 424：金属污染，氦大气白矮星与大量的微量氢。我们使用混合分析确定大气参数，该分析将光谱学对大气成分$\log(\mathrm{H/He})$的灵敏度与测光和天体测量对有效温度$T_{\mathrm{eff}}$和表面重力$\log g$的灵敏度相结合。由此得到的白矮星质量、半径和冷却年龄分别为$M_{\mathrm{WD}}=0.77\pm0.01\,\mathrm{M}_{\odot}$、$R_{\mathrm{WD}}=0.0109\pm0.0001\,\mathrm{R}_{\odot}$和$τ_\mathrm{cool}=215\pm10$ Myr。我们确定并测量了11个光球金属的丰度，并认为吸积事件最有可能是在增加或稳定的状态，并中断的星子类似于无论是CI陨石或散装地球在其组成。我们认为，所观察到的$1.33\times 10^{22}$ g的微量氢在GD 424至少部分收购通过吸积的水丰富的行星碎片在较早的吸积插曲。
2020-12-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroid Thermal Inertia Estimates from Remote Infrared Observations: The Effects of Surface Roughness and Rotation Rate
小行星表面的热惯性可以提供对风化层性质的深入了解，例如是否存在一层细尘、岩石表面的密度和导热性，以及与其他观测数据一起提供矿物学方面的信息。了解小行星的表面特征对于行星防御举措和资源开采（“小行星采矿”）十分重要。Harris和Drube提出了一种估算小行星热惯性的简单方法，该方法适用于大量热红外观测数据，如红外空间望远镜获得的数据。我们比较结果从哈里斯-Drube估计与最近公布的小行星的热惯性值从详细的热物理模型，并提供了一个解释减少表面粗糙度的一些不一致的结果。覆盖着细小尘埃的光滑表面可以解释一些缓慢旋转的主带小行星（MBA）的热物理模型得出的热惯性值出乎意料的低。在近地天体（NEO）的情况下，我们表明，从估计的结果与热物理建模，只有少数例外。我们讨论的特殊情况下，近地天体（101955）Bennu，（162173）Ryugu和（29075）1950 DA的背景下，从我们的估计结果。鉴于热物理建模的数据要求和复杂性，基于相对简单概念的数据分析工具可在“快速”评估小行星特别是近地天体的热红外数据方面发挥重要作用。
2020-10-05 astro-ph.EP
Chaotic rotation and evolution of asteroids and small planets in high-eccentricity orbits around white dwarfs
观测到的白矮星大气中的行星碎片主要来自高偏心率（$>0.99$）轨道上的小天体的破坏。尽管它们很重要，但这些小行星的物理和轨道演化在很大程度上仍未被探索。在这里，我们提出了一种新的方法来估计快速混沌旋转对高偏心率三轴小行星的轨道演化的影响，并正式表征其角旋转速度和轨道要素的随机时间过程的传播。通过采用冲量近似，我们证明了在近星点通过期间，剧烈的引力相互作用在轨道和小行星的旋转之间传递能量。如果自旋脉冲的分布是围绕零对称的，那么最终的结果将是半长轴的长期减小和离心率的进一步增加。然而，我们发现的证据表明，混乱的旋转可能是自我调节的方式，这些影响减少或无效。我们发现，在高偏心轨道上的小行星可以打破自己除了-在一种类型的YORP-less旋转裂变-而实际上没有进入罗氏半径，具有潜在的重大后果的碎片的分布和能量需求的引力散射在金属污染的白矮星行星系统。这种机制提供了一个稳定的物质流冲击白矮星，而不会迅速耗尽恒星系统中的小天体。
2019-08-13 astro-ph.EP 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
The giant nature of WD 1856 b implies that transiting rocky planets are rare around white dwarfs
本研究量化了WD 1856 b这颗木星大小凌星行星的罕见性，通过HBM推断白矮星周围岩石行星较少，得出凌星岩石行星罕见的结论。
2023-11-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for Water in the Rocky Debris of a Disrupted Extrasolar Minor Planet
太阳系外的行星系中是否存在水是一个非常重要的问题，因为它限制了可居住行星和生命的潜力。在这里，我们报告了一个环星盘的鉴定，它是由一个富含水和岩石的太阳系外小行星的破坏造成的。母体围绕一颗比太阳质量稍大的恒星形成和演化，碎片现在紧密地围绕恒星的白矮星残骸运行。恒星的大气层被来自盘的金属所污染，包括超过氧化物矿物预期的氧气，表明母体最初由26%的水组成。这一发现表明，在A型和F型恒星周围存在着含水的星子，它们以白矮星的形式结束了生命。
2013-10-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of eccentric gas discs from sublimating or partially disrupted asteroids orbiting white dwarfs
在白矮星周围的21个已知的气体碎片盘中，其中很大一部分显示出可以用气体偏心分布来很好地描述的观测特征。在没有嵌入物体或附加力的情况下，这些圆盘不应该长时间保持偏心，而是应该由于粘性扩散而成圆形。我们从这些恒星观察到的金属污染和红外线过量与潮汐破坏的亚恒星体的存在是一致的。我们证明，使用平滑粒子流体动力学，升华或部分破坏行星的偏心轨道上围绕一个白矮星将形成并保持一个气体盘的偏心率在0.1以内，低于，轨道上的身体。我们还证明了在白矮星SDSS J1228+1040周围观察到的偏心气体盘可以用同样的假设来解释。
2021-05-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Strengthening the Case for Asteroidal Accrection: Evidence for Subtle and Diverse Disks at White Dwarfs
据报道，斯皮策太空望远镜IRAC 3-8微米和AKARI IRC 2-4微米的测光结果显示，十颗含有光球重元素的白矮星;九颗相对较冷的恒星，含有光球钙，以及一颗较热的恒星，具有特殊的高碳丰度。在HE 2221-1630发现了大量的过量红外辐射，而在HE 0106-3253和HE 0307+0746发现了适度的过量辐射，这意味着后两颗恒星的星周尘埃环相对较窄（Δ r < 0.1 Rsol）。PG 1225-079可能存在7.9微米的过量，可能与G166-58一起代表具有大内孔的防尘环的子类。在白矮星上存在的衰减盘证实了它们的光球重元素和被破坏的小行星吸积之间的联系，表明许多被污染的白矮星可能含有轨道尘埃，即使是那些没有明显红外线过剩的白矮星。
2010-03-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Accretion of tidally disrupted asteroids onto white dwarfs: direct accretion versus disk processing
在不同冷却年龄的超过四分之一的白矮星（WD）中观察到大气重元素，这表明小行星物质正在不断吸积，而只有百分之几的WD拥有尘埃盘，并且所有这些WD都在吸积金属。在这里，假设一个碎石堆小行星是分散在WD的洛希瓣内的行星，我们研究其潮汐破坏和长期演变的碎片。我们发现，在经过几次离心通道后，小行星被撕碎成其组成颗粒，形成一个扁平的薄环。在百万年的时间尺度上，百分之几十的粒子被散射到WD上，因此直接吸积而不首先通过一个圆形的近盘。碎片相互碰撞对于共面碎片是最有效的，因此只有在行星破坏轨道共面性之前的$10^3-10^4$年才是重要的。我们表明，对于一个碎石堆小行星的组成粒子的大小频率分布的近地天体，它必须大致至少10公里的半径，使足够的碎片产生和$\ge10\%$的质量是失去了相互碰撞。在几十公里/秒的相对速度下，这种碰撞将潮汐碎片磨成越来越小的尘埃颗粒。WD辐射力可能使这些颗粒的轨道收缩，形成尘埃盘。一颗整体小行星的潮汐破裂会产生公里大小的大碎片，只有$\ge100$ km的母体才能产生足够的碎片，使相互碰撞变得重要。因此，这些大的小行星在被吸积之前会经历一个盘状阶段。
2021-10-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining the origin of the planetary debris surrounding ZTF J0139+5245 through rotational fission of a triaxial asteroid
白矮星包含轨道微行星或其碎片是重要的基准，通过这些基准可以校准后主序星行星系统的理论研究。在ZTF J0139+5245白矮星系统中，可能是行星碎片的测光凌日特征的轨道周期约为110天。一颗小行星分裂产生这些碎片，可能会在不进入其洛希半径的情况下，在不受白矮星光度影响的情况下，通过与恒星的反复近距离接触而自行旋转毁灭。在这里，我们把耦合约束的轨道pericentre（$q$）和比例（$β$）的中间最长的半轴的三轴小行星的破坏外，这白矮星的罗氏半径（$r_{\rm Roche}$）后不久，达到其110天的轨道。我们发现，当$β\lesssim 0.6$和$q\approx 1.0-2.0r_{\rm Roche}$，以及当$β\lesssim 0.2$到$q\approx 2.5r_{\rm Roche}$时，几十年内的中断是可能的。分析ZTF J0139+5245周围三轴小行星的长时间尺度破裂是可取的，但可能需要依赖于遍历理论或新的数值技术的分析方法。
2020-01-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary engulfment as a trigger for white dwarf pollution
一个行星系的存在可以保护一个小行星盘免受来自遥远的大质量外天体（行星或恒星伴星）的长期引力扰动。当主星脱离主序星演化成白矮星时，这些行星可能被吞没，引发长期不稳定性，导致小型岩石天体的潮汐破裂。这些破裂的天体可以为白矮星提供岩石物质，并可能解释其大气中的高金属含量物质。我们说明了这种机制可以操作时，引力摄动是由于Kozai-Lidov机制从恒星双星伴侣。我们表明，这种机制可以解释所观察到的吸积水平，如果：（1）行星吞没发生快速相比，长期的时间尺度，这是一般的情况下，宽双星（$>100$ AU）和行星吞没在渐近巨星分支;（2）星子盘有一个总质量为$\sim10^{-4}-10^{-2}M_\oplus$。我们表明，这种新的机制可以提供一个稳定的供应的材料在整个生命周期的白矮星的所有冷却年龄，并可以占很大一部分（近一半）所观察到的污染WD。
2016-10-21 astro-ph.EP
High-resolution resonant portraits of a single-planet white dwarf system
当小行星的母星离开主序星时，由于小行星与行星的平均运动共振相互作用而产生的动力学激发会增强。然而，在主序后模拟的共振结果的数值研究是计算昂贵的，限制了详细的共振分析的程度已经进行。在这里，我们结合使用高性能计算机集群和Gallardo等人（2021）的一般半分析天平动宽度公式，以量化包含交叉和非交叉轨道上的小行星的单行星系统的恒星演化引发的共振稳定性，强度和变化。我们发现，共振不稳定性可以准确地绑定只有主序列的值，通过计算的最大天平动宽度作为小行星经度的近心点的函数。我们还量化的相对效率的平均运动共振不同的订单，以稳定与不稳定的小行星轨道在巨分支和白矮星阶段。4：1、3：1和2：1共振是白矮星的有效污染源，即使在轨道交叉的情况下，4：3和3：2共振都可以在巨分支和白矮星的整个演化过程中将小行星保留在稳定的轨道上。这项调查是一个初步的步骤，在描述如何简化的太阳系外柯克伍德间隙结构演变超出了主序列。
2022-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Binary asteroid dissociation and accretion around white dwarfs
本文研究小行星双星与白矮星近距离相遇后的解体如何影响吸积，发现解体可显著改变各组成部分的轨道，使吸积推迟或提前数百万年，但总体上对吸积率的影响并不显著。
2023-04-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exomoons as sources of white dwarf pollution
被污染的白矮星提供了一种独特的方法来研究系外行星物质的整体成分，但并不总是清楚这些物质是否来自彗星，小行星，卫星或行星。我们结合N体模拟与分析模型来评估太阳系外卫星作为白矮星（WD）污染源的普遍性。利用观测到的污染白矮星样本，我们发现，污染源的外推母体质量往往与许多太阳系卫星的质量更一致，而不是与类太阳系小行星的质量更一致。我们提供了一个框架，估计目前正在进行可观测的月球吸积的白矮星的分数的基础上，从模拟的白矮星行星和月球系统的结果。聚焦于一个由超级地球到海王星质量的天体组成的三行星白矮星系统，我们发现我们可以预期大约有1%的这样的系统目前正在经历月球吸积，而不是小行星吸积。
2022-05-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for Terrestrial Planetary System Remnants at White Dwarfs
最近几年，对于主序星后的系外行星系统的看法发生了动态的转变，也许白矮星中存在岩石行星体的证据就是一个缩影。在斯皮策太空望远镜发射的同时，空间和地面数据都支持这样一种观点，即类似小行星存在于冷白矮星的很大一部分，并且在接近致密的恒星残骸时容易发生潮汐破坏。随后产生的碎片会产生可检测到的红外线过剩，这些物质逐渐落到恒星上，用重元素污染大气层，这些元素可以用来确定被摧毁的行星体的整体成分。根据迄今为止的观测，推断出的白矮星的母体最好被描述为小行星，并且具有与内太阳系中发现的物质相似的明显的岩石成分。它们的最小质量是典型的大型小行星，可以接近或超过太阳系中最大的两颗小行星灶神星和谷神星的质量。从各种研究中调查的恒星数量来看，拥有陆地行星系遗迹的白矮星的比例至少是百分之几，但可能在20%到30%之间。因此，A型和F型恒星可以有效地形成类地行星，其频率至少与在它们的白矮星后代中发现的残留物一样高。
2011-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Linking long-term planetary $N$-body simulations with periodic orbits: application to white dwarf pollution
围绕新形成的恒星和白矮星（WD）运行的碎片盘的大量发现表明了模拟外系中小天体长期演化的重要性。WD碎片盘特别被认为是由行星和小行星之间非常长期（0.1-5.0 Gyr）的不稳定性形成的。然而，耗时的性质$N$体积分器，准确地模拟运动陀螺仪需要一个明智的选择的初始条件。被称为\textit{periodic orbits}的分析工具可以避免这种猜测。在这里，我们开始一个全面的分析，直接链接周期轨道与$N$体集成的结果与广泛的探索平面圆形限制性三体问题（CRTBP）与外行星和小行星内部或附近的$2$：$1$平均运动共振。我们运行了近1000个集中的模拟宇宙的整个年龄（14 Gyr）与初始条件映射到相空间位置周围的不稳定和稳定的周期性轨道的可重复性。在我们的模拟中，没有一个平面CRTBP结构产生长时间尺度（宇宙年龄的$\gtrsim 0.25$ %）的小行星-恒星碰撞。超过这个时间尺度（$\approx 35$ Myr）的小行星的近心点距离变化最多约为60%。这些结果有助于确认，碰撞发生得太快，无法解释WD污染的平面CRTBP $2$：$1$制度，并强调需要进一步的周期性轨道研究与偏心和倾斜的TBP架构和其他显着的轨道周期可调性。
2016-10-11 astro-ph.EP
Tidal disruption of planetary bodies by white dwarfs II: Debris disc structure and ejected interstellar asteroids
我们利用一种新的混合方法来模拟长期的，多轨道盘的形成，通过潮汐破坏的岩石体的白矮星，在高分辨率和现实的半长轴。我们进行了最大的模拟矮行星和类地行星，跨越四个数量级的质量，各种近心点距离和半长轴之间的3 AU和150 AU。这种大的相空间的潮汐中断的条件下，还没有访问通过使用以前的代码。我们分析的统计和结构特性的新兴碎片盘，以及喷射的未绑定碎片有助于人口的星际小行星。与以往的潮汐破裂的小行星，形成环状结构的原始轨道上的研究，我们发现，较大的机构的潮汐破裂通常形成分散的结构交错的椭圆形偏心环上较紧的轨道。我们的特点（通常是幂律）的大小分布的喷射星际机构，以及它们的组成，旋转速度和喷射速度。我们发现它们对潮汐扰动的深度（碰撞参量）很敏感。最后，我们简要地讨论了我们的结果在解释塔比星的特殊变化，ZTF J0139+5245的凌日事件的起源和SDSS J1228+1040周围的行星核的形成的可能影响。
2020-01-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Sublimation-induced orbital perturbations of extrasolar active asteroids and comets: application to white dwarf systems
某些白矮星（WD）大气中的金属收支表明，富含挥发物的星周天体既存在于太阳系外，又在恒星演化的巨分支阶段幸存下来。这些围绕WD运行的活跃小行星或彗星的行为尚未得到很好的理解，但可能受到恒星辐射升华的强烈影响。在这里，我们开发了一个模型，一般适用于任何太阳系外系统的主序星或WD星，轨迹升华引起的轨道要素的变化，大约公里大小的太阳系外小行星和彗星在数百个AU内旅行。我们推导出演化方程的轨道时间尺度和任意陡峭的幂律升华距离的依赖关系，并将我们的模型在太阳系的背景下。我们还展示了耦合升华和广义相对论的重要性，以及在任意方向上的放气的轨道后果。我们证明，非重力加速度不能单独导致轨道交叉的WD中断半径，但可能会收缩或扩大轨道的几个AU后，一个单一的近心点通道，可能会影响后续的相互作用与残余碎片和行星。我们的分析表明，现存的行星必须存在于污染的WD系统中。
2015-06-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Likely detection of water-rich asteroid debris in a metal-polluted white dwarf
冷白矮星SDSS J124231.07+522626.6在中等分辨率的光谱中表现出8种不同重元素的光球吸收线，特别是包括氧。Teff = 13000 K的大气以氦为主，但对流区含有大量的氢和氧。四种最常见的造岩元素（O、Mg、Si和Fe）几乎占了所有的吸积质量，总量至少为1.2e+24 g，与谷神星的质量相似。它的时间平均吸积速率为2 e +10 g/s，是所有已知的被金属污染的白矮星中最高的吸积速率之一。我们注意到，相对于最常见的金属氧化物，氧气大量过剩，这表明白矮星吸积的行星碎片的水含量约为38%。这颗恒星与GD 61、GD 16和GD 362一起，形成了一小群来自已知的主要吸积干燥岩石碎片的演化行星系统的离群者。这一结果加强了这样一种假设，即在白矮星的冷却年龄上，从被破坏的星子中积累的富含水的碎片可能对在大部分以氦为主的白矮星大气中观察到的微量氢的积累有重大贡献。
2015-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraints on the Lifetimes of Disks Resulting from Tidally Destroyed Rocky Planetary Bodies
斯皮策IRAC对15颗金属污染的白矮星的观测揭示了HE 0110-5630、GD 61和HE 1349-2305光谱能量分布中的红外过量。这三颗恒星都有以氦为主的大气层，它们的红外辐射与（小）行星体潮汐破坏产生的温暖尘埃一致。这项研究使IRAC调查的金属污染，氦和氢大气白矮星的数量分别达到53和38。它也几乎是斯皮策发现的有近轨道尘埃的金属污染的富氦白矮星数量的两倍。从这两种具有星周尘埃的大气类型的统计数据中，我们得出了典型的圆盘寿命log[ t_{disk}（年）] = 5.6+-1.1（3*10^4 - 5*10^6年）。这是假设在尘埃存在的时间尺度上有一个相对恒定的吸积速率，这是不确定的。我们发现，由斯皮策探测到的具有红外过量的高度金属污染的富氦白矮星的比例仅为23%，而金属污染的富氢白矮星的比例为48%，并且我们从这种差异得出结论，尘埃盘的典型寿命比富氦白矮星的扩散时间尺度要短。我们还发现了证据，以更高的时间平均吸积率到富氦恒星的瞬时吸积率到富氢恒星相比，这是一个迹象，我们的图片演变的恒星-行星系相互作用是不完整的。我们讨论了一些推测性的情况下，可以解释的意见。
2012-02-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planets or asteroids? A geochemical method to constrain the masses of White Dwarf pollutants
被污染的白矮星已经吸积了行星物质，这为探测系外行星系统的地质提供了一个独特的机会。然而，污染白矮星的天体的性质还没有得到很好的理解：它们是小行星，小行星，甚至是类地行星？我们提出了一种新的方法来推断污染物的质量检测的镍，铬和硅。在核幔分异过程中，这些元素在不同的压力下表现出对金属和硅酸盐的不同偏好（即，天体质量），影响它们在地核和地幔中的丰度。我们的核心-地幔分化模型自洽使用金属-硅酸盐分区实验的数据。我们把统计约束的分化压力，因此质量，污染白矮星的机构，将此计算到贝叶斯框架。我们发现，镍观测最适合约束压力时，污染是地幔，而铬和硅是更好的核心污染。我们发现了3个系统（WD 0449 -259，WD 1350 -162和WD 2105 -820），它们的丰度最好用小母体（$<0.2M_\oplus$）碎片的吸积来解释。对于2个系统（GD 61和WD 0446 -255），最好的模型表明地球大小的天体的碎片的吸积，虽然观察到的丰度保持一致（$<3σ$）与未分化的物质的吸积。这表明，受污染的白矮星可能会吸积一定质量范围内的行星体。然而，我们的结果受到不可避免的退化和现有数据的限制。为了更有把握地限制压力，我们需要对（几乎）纯的地核和/或地幔物质进行偶然的观测。
2021-11-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection of the YORP Effect for Small Asteroids in the Karin Cluster
卡琳星团是一个年轻的小行星家族，被认为是在$\simeq 5.75$ ~My ago形成的。年轻的年龄可以通过数值积分卡琳星团成员的轨道来证明，并显示近日点和节点交点（以及其他轨道要素）的收敛。以前的工作指出，如果后向积分只考虑太阳系行星的引力摄动，收敛是不理想的。当考虑到被称为Yarkovsky效应的热辐射力时，它会有所改善。这个参数可以用来估计Karin星系团成员的自旋对称性。在这里，我们利用快速增长的成员的卡琳集群，并表明，直径$D\simeq 1-2$公里卡琳小行星的结晶度分布是双峰，如预期的，如果YORP效应采取行动，移动结晶度向极端值（$0^\circ$或$180^\circ$）。测量的影响幅度与标准YORP模型一致。表面热导率推断为$0.07$-0.2 W m $^{-1}$ K $^{-1}$（热惯性$\simeq 300-500$ J m $^{-2}$ K $^{-1}$ s $^{-1/2}$）。我们发现，YORP效应的强度大致是$\simeq 0.7$的名义强度获得的随机高斯球体的集合。这些结果与由粗糙的岩石风化层组成的表面是一致的。预测的480个成员的Karin星系团的质量值可以验证的光变曲线反演方法。
2016-03-31 astro-ph.EP
Laboratory Impact Splash Experiments to Simulate Asteroid Surfaces
被小行星的低重力束缚的粒状物质会因低速撞击而移动。撞击产生的这些飞溅物可能在塑造小行星表面方面发挥重要作用。在实验室实验中，我们的特点所产生的喷出物球形150 $\rm μm$直径玄武岩颗粒冲击颗粒床在0.8米/秒。我们发现，这样的影响通常会导致不到10个颗粒被喷射的颗粒床，与典型的喷出物的轨迹上升到小于一个颗粒直径以上的表面。也就是说，观察到的撞击是高度耗散的，只有一小部分撞击能量被传递到喷出物上。虽然撞击物本身仍然会反弹，但它通常会显著减慢至其撞击速度的平均约20%。按小行星的比例计算，沙粒大小的颗粒撞击产生的撞击物和喷出物无法遍布小行星的表面，但会留在撞击地点附近。因此，这些高度非弹性的冲击到软颗粒床有效地捕获颗粒，与裸露的岩石表面上的弹性冲击形成对比，证实了Shinbrot（2017）的建议。这也与小行星上观察到的特征一致，因为这种拓扑弹性偏差表明颗粒的重新分布导致了尺寸分离。
2020-07-02 astro-ph.EP cond-mat.soft
Three-body Mean Motion Resonance Chains as a Delivery Mechanism for White Dwarf Pollution
American Military University（美国军事大学）
研究三体共振链作为白矮星污染的输送机制，分析不同共振链中小行星被送入白矮星洛希极限的概率及动态寿命特征。
2026-03-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
A disintegrating minor planet transiting a white dwarf
白矮星是包括太阳在内的大多数恒星在耗尽核燃料后的最终状态。在1/4到1/2的白矮星的大气层中有比氦重的元素，尽管这些元素应该很快地进入恒星内部，除非它们偶尔得到补充。白矮星大气中重元素的丰度比与太阳系中的岩石天体相似。这一点以及在大约4%的白矮星周围存在的温暖的尘埃碎片盘表明，来自白矮星祖先的行星系的岩石碎片偶尔会污染恒星的大气层。总的吸积质量可以与太阳系中的大型小行星相媲美。然而，破坏行星物质的过程尚未被观察到。在这里，我们报告的观测白矮星被至少一个和可能的多个解体的星子，从4.5小时到4.9小时不等。最强的凌日信号每4.5小时出现一次，深度变化高达40%，轮廓不对称，表明有一个小物体，尾部有尘埃流出物。这颗恒星拥有一个尘埃碎片盘，恒星的光谱显示出来自镁、铝、硅、钙、铁和镍等重元素的突出线条。这个系统提供的证据表明，白矮星的重元素污染可能来自小行星和小行星等破碎的岩石天体。
2015-10-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection of Weak Circumstellar Gas around the DAZ White Dwarf WD 1124-293: Evidence for the Accretion of Multiple Asteroids
没有尘埃盘的单金属污染白矮星被认为是从行星系统扰动的小行星破坏造成的气体盘中积极吸积金属。我们首次报道了在DAZ WD~1124-293附近的吸收中探测到星周Ca~II气体，该气体缺乏红外过量。我们将气体限制在$>$ 7 $R_{\rm WD}$和$<$ 32000~AU，并估计它位于$\sim$ 54~R $_{\rm WD}$，正好在WD~1124-293的潮汐破坏半径内。这一探测是基于坎帕纳斯天文台麦哲伦/克莱望远镜上的MIKE摄谱仪在Ca~II H和K线（$λ$ = 3968 π，3933 π）周围的几个光谱时代。我们通过观察附近的视线来确认气体的拱星性质，并且没有发现来自本地星际介质的气体的证据。通过档案数据，我们已经测量了11年内的两个光球钙线的等效宽度。我们看到在这段时间内等效宽度的$<$ 5-7\%的历元变化，并且没有长期趋势的证据。拱星气体的存在意味着一个近边缘的倾斜系统，因此，我们将限制短期过境行星同伴与R $>$ R $_{\rm \oplus}$使用WASP调查。在WD~1124-293周围的轨道上存在气体意味着大多数DAZ可能拥有行星系统。由于25- 30%的白矮星表现出金属线吸收，扰动小天体的动力学过程必须是稳健的。
2012-05-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Unstable low-mass planetary systems as drivers of white dwarf pollution
至少有25%的白矮星的大气层受到金属污染，有时伴随着可探测到的星周尘埃/气体盘或（在WD 1145+017的情况下）过境的解体小行星。通过轨道行星向白矮星输送星子是解释这些现象的主要候选者。在这里，我们研究系统的行星和星子进行行星-行星散射引发的恒星的后主序星质量损失，并测试这是否可以保持高速率的交付超过几个陀螺仪，他们观察到。我们发现，低质量行星（地球到海王星质量）是有效的物质输送者，可以维持Gyr的输送。不稳定的低质量行星系再现了观测到的显著吸积的延迟开始，以及后期吸积速率的缓慢衰减。质量较大的行星效率较低，并且在星子种群被清除之前，传递只持续相对较短的时间。当天体越过白矮星的洛希极限时，它们的轨道倾角大致是各向同性的，这意味着可以预期小行星、碎片流和圆盘之间会发生重大的碰撞相互作用。如果行星-行星散射确实是造成白矮星污染的原因，那么许多这样的天体，以及它们的主序星祖先，可以预期在几个天文单位甚至更远的轨道上拥有（目前无法检测到的）超级地球行星。
2018-02-20 astro-ph.EP
High-resolution Spectra and Biosignatures of Earth-like Planets Transiting White Dwarfs
随着对白矮星周围的碎片盘以及拟议中的行星的首次观测，如何描述这些恒星残骸周围的岩石行星并探测生命迹象的问题变得切实可行。白矮星的大小与地球相似，在初始冷却后的数十亿年内具有相对稳定的环境，使它们成为系外行星搜索和类地行星大气特征描述的有趣目标。它们的小尺寸和由此产生的大行星凌日信号允许下一代望远镜观测这些岩石行星的大气层，如果它们存在的话。我们对绕白矮星运行的行星在6，000 - 4，000 K冷却时的高分辨率透射光谱进行了建模，因为i）行星接受与现代地球相当的辐射，以及ii）行星在冷却的白矮星周围的距离上绕轨道运行，这允许在宜居带中持续时间最长。所有高分辨率透射光谱将在本研究发表后在线公开，并可用作准备和解释JWST，超大望远镜以及Origins，HabEx和LUVOIR等任务概念即将进行的观测的工具。
2020-01-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence of Rocky Planetesimals Orbiting Two Hyades Stars
毕宿星团是离我们最近的疏散星团，相对年轻，包含大量的A型恒星;它已知的年龄、距离和金属丰度使它成为研究2-3颗Msun恒星周围的行星系的理想地点，其时代类似于晚期的重轰炸。哈勃太空望远镜的远紫外光谱强烈表明，在两个残留的Hyads中存在持续的外部金属污染。对于两颗恒星正在进行的吸积，污染物质的log[n（Si）/n（C）] > 0.2，比陨石更缺碳，因此是岩石。这些数据与一幅图像相一致，即岩石微行星和小行星在毕星团中围绕两颗主序星A型恒星形成，其白矮星后代带有疤痕。这些由金属污染引起的探测结果相当于恒星地球区的红外线过量Lir/L ~（* 1）e ~（-6）。
2013-03-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Shape, Thermal and Surface Properties determination of a Candidate Spacecraft Target Asteroid (175706) 1996 FG3
本文从已知的光变曲线出发，导出了（175706）1996 FG 3的三维凸形模型，该模型由2040个三角形面和1022个顶点组成。考虑观测不确定性，确定小行星自转轴的最佳拟合方位为$λ=237.7^\circ$和$β=-83.8^{\circ}$，自转周期为$\sim$ 3.5935 h。利用推导出的形状模型，我们采用所谓的先进热物理模型（ATPM）来拟合1996年FG 3 \citep{Wolters2011,Walsh2012}的三组中红外观测数据，以评估其表面性质。假设初级和次级具有相同的形状、热惯性、表面粗糙度，从观测中获得最佳拟合参数。小行星的几何半径和有效直径估计为$p_{\rm v}=0.045\pm0.002$，$D_{\rm eff}=1.69^{+0.05}_{-0.02}$ km。初级和次级的直径被确定为分别为$D_{1}=1.63^{+0.04}_{-0.03}$ km和$D_{2}=0.45^{+0.04}_{-0.03}$ km。表面热惯性$Γ$被导出为具有$0.8^{+0.2}_{-0.4}$的粗糙度分数$f_{\rm R}$的$80\pm40\rm Jm^{-2}s^{-0.5}K^{-1}$的低值。这表明原生层表面可能有一层风化层，可能被灰尘、碎石和沙子的混合物覆盖。根据对次表层温度分布的模拟，估计最小风化层深度为$5\sim20\rm mm$，表…
2014-01-21 astro-ph.EP
Short-term stability of particles in the WD J0914+1914 white dwarf planetary system
几乎所有已知的白矮星行星系都在恒星光球层中含有可检测到的岩石碎片。一个明显的例外是年轻且仍在进化的白矮星WD J 0914 +1914，它拥有一颗巨大的行星和一个纯气体盘。这个圆盘的稳定边界和这个白矮星被岩石污染的未来前景取决于行星的质量和轨道，这只是弱约束。在这里，我们结合了一个合理的行星轨道和质量的合奏，以确定观察者目前应该期望找到气体盘的外边界。我们这样做，通过执行扫描的整个合理的相空间与短期数值积分。我们还表明，粒子-恒星碰撞轨迹，这将导致（看不见的）签名的岩石金属污染，只占相空间的一小部分，主要限于粒子偏心率高于0.75。我们的分析表明，在近圆形轨道上高度膨胀的行星是与当前观测最一致的行星类型。
2020-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
A road-map to white dwarf pollution: Tidal disruption, eccentric grind-down, and dust accretion
很大一部分白矮星显示出金属线，表明行星物质的污染，但吸积过程仍然知之甚少。本文的主要目的是制作一个路线图，说明白矮星污染的几个潜在途径，并将这些途径与观测结果联系起来。我们提出的主要道路开始于一个分散的小行星的潮汐破坏和一个高度偏心的潮汐盘的形成，具有广泛的碎片大小。这些碎片的坡印廷-罗伯逊（PR）阻力单独的吸积太慢，无法解释所观察到的速率。相反，在第二阶段，包括差分拱点进动在内的几个过程导致偏心碎片之间的高速碰撞。大的小行星在分裂时会产生更多的碎片，导致快速研磨并产生短暂而强烈的尘埃爆发，而较小的小行星则会在较长的时间内研磨。在最后阶段，碰撞产生的尘埃通过阻力循环并吸积到白矮星上。我们表明，当吸积速率超过10^7 g/s时，由PR阻力引起的光学薄尘埃吸积会产生大的红外（IR）过量。我们假设周围的白矮星以高速率吸积，但没有检测到红外过量，尘埃循环需要增强阻力-例如，由于存在气体附近的磁盘的近心。
2021-11-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of eclipsing white dwarf systems in a search for Earth-size companions
虽然白矮星被认为是大多数恒星演化的终点，但与主序星不同，它们还没有成为专门针对系外行星的时域调查的对象。我们将讨论它们的大小和独特的颜色如何使它们成为广泛搜索系外行星的理想目标。特别是，我们注意到，地球大小的行星可以引起大质量白矮星的多次日食。如此大的信号几乎是不会错的，即使用非常低精度的测光也可以检测到。对于较小的天体，目前用于探测超级地球和较小行星过境太阳大小的恒星的高精度测光，能够在它们过境白矮星时揭示R~ 100公里的小行星。这种观测可以用来检验目前的证据，即小行星大小的物体是最近在一些白矮星上观测到的尘埃环的原因。目前没有其他的系外行星搜索方法能够探测到这样的系外小行星。作为这种搜索策略的初步测试，我们结合了从卡特琳娜巡天与多色测光和光谱从斯隆数字巡天搜索〜 12,000白矮星光变曲线的日食事件的天气数据。我们发现了20个新的食白矮星双星系统与低质量的同伴。这使已知的食分白矮星的数量增加了一倍，并有望精确测定白矮星的半径。其中三个发现的半径与亚恒星系统一致，并且在SDSS光学光谱或近红外数据中没有显示来自食星物体的通量的证据。
2010-09-15 astro-ph.EP
The Elemental Compositions of Extrasolar Planetesimals
现在有令人信服的证据表明，大多数受到外部污染的白矮星都是通过吸积小行星而获得重原子的--小行星是岩石行星的基石。一小部分合适的白矮星样本的光学和紫外光谱显示，到零级，吸积的太阳系外母体在成分上类似于地球。(1)太阳系外的微行星至少有85%的质量是由O、Mg、Si和Fe组成的。(2)与太阳相比，C通常不足，通常至少是10倍，因此占太阳系外小行星质量的不到1%。至少到目前为止，还没有发现碳元素的增加，就像富碳微行星形成时所预期的那样。(3)虽然可能有个别的例外，但作为一个整体来考虑，太阳系外小行星的人口吸积到一个明确的本地白矮星恒星样本是小于1%的水质量。
2013-01-23 astro-ph.EP
New chondritic bodies identified in eight oxygen-bearing white dwarfs
本文分析了八颗吸积岩石物质的氦大气白矮星，发现其母体成分与球粒陨石相似，部分可能类似水星，进一步证实太阳系外岩石体成分与太阳系内相似。
2023-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ohmic heating of asteroids around magnetic stars
我们考虑的影响，电磁感应和欧姆加热的导电行星物体的轨道上的磁星。热量消耗了轨道能量。如果这些热量被绝缘的地壳或地幔所捕获，内部温度就会大幅上升。我们提供了这种行为的定量描述，并讨论了天体物理的情况下，它可能会发生。一些主序星和白矮星周围的磁场足够强，足以导致小行星和矮行星的轨道衰减，使它们通过密尔时间尺度上的洛希极限。我们证实了中子星周围的欧姆加热是由恒星磁偶极子的旋转驱动的，而不是轨道动力学。在任何情况下，加热都可以将小行星或矮行星的内部温度提高到近轨道上的液相线以上。逃逸到表面的热物质可能会导致火山喷发，这可能会使主星变得模糊（如KIC 8462852的光变曲线），并污染其大气层（如对富含金属的白矮星的观测）。我们推测，富含挥发物的地幔或地壳与来自感应加热核心的物质混合可能导致爆炸，可能在潮汐破裂之前摧毁小行星。
2019-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disruption of exo-asteroids around white dwarfs and the release of dust particles in debris rings in co-orbital motion
本文利用CRTBP中的1:1共振周期轨道、稳定性图和N体模拟，研究极端质量比白矮星-小行星-尘埃三体系统中共轨碎片的稳定位置、轨道偏差与寿命。
2024-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR nlin.CD
Asymmetric Line Profiles in Spectra of Gaseous Metal Disks Around Single White Dwarfs
在几颗DAZ和DBZ白矮星周围发现了富含金属的碎片盘，这可能是由于较小的岩石星子的分裂造成的。在一些情况下，该材料另外形成气体盘。对于SDSS J122859.93+104032.9，在约8500埃处的双峰红外Ca II三重态表现出强的红/紫不对称性。我们使用图宾根非LTE吸积盘代码AcDc计算了该盘的光谱和垂直结构，假设该盘物质的化学混合物类似于一颗类似陨石的小行星，这是我们自己的太阳系中最突出的类型。通过修改程序，模拟不同的非轴对称磁盘的几何形状，第一个初步的结果与观察到的非对称线的轮廓。
2011-02-03 astro-ph.EP
