Seismology and diffusion of ultramassive white dwarf magnetic fields
本研究利用星震学探测超大质量白矮星内部磁场,通过观测WD J0135+5722的振荡模式约束表面场,并推断内部场上限,从而区分碳氧与氧氖核心组成及形成路径。
2025-07-07 astro-ph.SR
Discovery of the richest pulsating ultra-massive white dwarf
本研究在超质量白矮星WD~J0135+5722中发现19个脉动模式,使其成为已知最丰富的脉动氢大气超质量白矮星,并估算了其质量,为星震学探测核心组成提供了新样本。
2025-01-23 astro-ph.SR
WD J004917.14$-$252556.81, the Most Massive Pulsating White Dwarf
本研究通过APO与Gemini时序测光确认J0049−2525为已知质量最大的脉动白矮星,推断其源于单星演化且内部近乎完全结晶,并给出代表性星震解。
2023-04-20 astro-ph.SR
White Dwarf Rotation as a Function of Mass and a Dichotomy of Mode Linewidths: Kepler Observations of 27 Pulsating DA White Dwarfs Through K2 Campaign 8
本文介绍了27颗脉动氢-大气白矮星(DAVs,a.k.a. ZZ Ceti星),这是开普勒太空望远镜在K2 Campaign 8之前观测到的,这是一个广泛的观测汇编,具有前所未有的持续时间(>75天)和占空比(>90%)。空间测光揭示了以前地面观测无法获得的脉动特性。我们观察到一个尖锐的二分法振荡模式线宽在大约800 s,这样的周期超过800 s的白矮星脉动有更广泛的模式线宽,更让人想起阻尼谐振子比热驱动的振荡器。扩展开普勒覆盖范围还允许广泛的模式识别:我们确定了154个独特的径向订单61的球形度,提供直接约束的旋转周期为20这27个DAVs,超过一倍的数量白矮星的旋转周期通过asteroseismology确定。我们还获得光谱从4 m级望远镜的所有DAVs与开普勒测光。使用这些均匀分析的光谱,我们估计了所有27个DAV的总质量,这使我们能够测量作为质量函数的白矮星旋转,限制低质量和中等质量恒星的角动量端点。我们发现,0.51-0.73太阳质量的白矮星,从1.7-3.0太阳质量的ZAMS祖先进化而来,平均自转周期为35小时,标准差为28小时,除了质量更高的白矮星。最后,我们宣布了一个在线存储库,用于我们的开普勒数据和后续光谱学,我们在http://www.k2wd.org上收集。
2017-09-20 astro-ph.SR
The rate of cooling of the pulsating white dwarf star G117$-$B15A: a new asteroseismological inference of the axion mass
我们采用了一个最先进的G117-B15 A星震模型,它是富氢大气(DA)白矮星的原型(也称为DAV或ZZ Ceti变量),并使用最近测量的这颗脉动恒星主模式的周期变化率值来推导出对轴子质量的新约束,被认为是宇宙中暗物质候选者的静止的非钡离子粒子。假设G117-B15 A是我们的星震学模型所真实代表的,特别是,主模的周期与H包层中捕获的脉动g模有关,我们发现该恒星存在额外冷却的强烈迹象,与质量为m_a \cos^2 β= 17.4^{+2.3}-{-2.7} meV的轴子的发射相一致。
2012-05-28 astro-ph.SR
Probing the dark matter-electron interactions via hydrogen-atmosphere pulsating white dwarfs
在这项工作中,我们提出了一个新的方案来探测暗物质(DM)粒子和电子之间的相互作用,通过氢-大气脉动白矮星(DAVs)在球状星团。在这种特殊的配置中,DM粒子,这主要是通过与在DAV中的电子的多次散射捕获,将成对湮灭,并提供额外的能量源的DAV。这种机制减缓了自然冷却的发展,这可以通过脉动模式的周期变化率来体现。精确的星震学预测的长期速率与实际观测的长期速率之间的差异可以揭示DM-电子相互作用。提出了一个重要的观测值,并作出了相应的估计。根据估计,如果这种方案能够在不久的将来实现,则对DM粒子的质量($m_χ$)和DM与电子之间的弹性散射截面($σ_{χ,e}$)的潜在灵敏度有望扩展到$5 \mathrm{GeV} \lesssim m_χ \lesssim 10^{4} \mathrm{GeV}$和$σ_{χ,e} \gtrsim 10^{-40} \mathrm{cm}^{2}$区域。结合间接DM探测结果,这在一定程度上可以对这种亲轻子DM粒子的存在进行交叉检验。
2018-11-29 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
A second case of outbursts in a pulsating white dwarf observed by Kepler
我们目前的观测脉动白矮星的一个新现象:大幅度爆发的时间尺度远长于脉动周期。这颗冷的(Teff = 11,010 K)氢-大气脉动的白矮星PG 1149+057在K2战役1的扩展开普勒任务中几乎连续观测了78.8天以上。该目标显示了10次爆发事件,大约每8天发生一次,持续大约15小时,开普勒带通的最大通量偏移高达45%。我们证明,爆发影响的脉动,因此必须来自白矮星。此外,我们认为,这些事件不是磁重联耀斑,而最有可能连接到恒星脉动和相对较深的表面对流区。PG 1149+057现在是第二个显示这种爆发现象的冷脉动白矮星,仅次于开普勒任务中观察到的第一个变量白矮星,KIC 4552982。这两颗恒星的有效温度相同,在不确定性范围内,是已知的典型质量的最冷的脉动白矮星之一。这些爆发提供了新的观测洞察红边的DAV不稳定带和最终停止脉动在冷白矮星。
2015-07-22 astro-ph.SR
Constraints from parallaxes and average period spacings in the asteroseismic study of 8 DAVs
Penn State Scranton(宾夕法尼亚州立大学斯克兰顿分校)
本研究选取8个DAV型白矮星,利用其脉动光谱推导渐近周期间距,结合Gaia视差数据等约束氢层厚度,证实氢层较厚的白矮星更常见,且Gaia给出的有效温度低于光谱学结果。
2026-07-30 astro-ph.SR
On the possibility of using seismic probes to study the core composition in pulsating white dwarfs
白矮星对应于太阳型恒星恒星演化的最后阶段。在这些天体中,核燃烧产生能量的过程已经结束,这意味着白矮星在接下来的10亿年里会简单地冷却下来。现在我们知道,白矮星在不稳定带中度过了一段冷却历史。具有氢气氛的脉动白矮星(称为DAV或ZZ Ceti星)显示出周期在100 - 1200 s范围内的非径向振荡模式。在这项工作中,我们试图说明如何振荡的p-模式频率的理想化的白矮星模型的变化作为一个不同的化学成分的核心的结果,与确定的化学分层从地震观测的最终目标。内部结构中声学毛刺的存在导致频率中的周期性信号。我们发现,这个信号取决于化学分层/组成的核心的形式,可以分析建模。
2012-11-26 astro-ph.SR
An asteroseismic constraint on the mass of the axion from the period drift of the pulsating DA white dwarf star L19-2
我们采用L19-2的星震模型,($M_{\star} \sim 0.75 M_{\sun}$)和热($T_{\rm eff} \sim 12\,100$ K)脉动DA(富氢大气)白矮星(DAV或ZZ Ceti变量),并使用其主要脉动模式的周期变化的时间速率的观测值($Π\sim 113$ s和$Π\sim 192$ s),以导出对轴子质量的新约束,被认为是宇宙暗物质的一种可能成分的假想的非钡粒子。如果采用的星震模型是L19-2的精确表示,那么我们的结果表明,在这颗恒星的额外冷却的暗示,兼容的质量$m_{\rm a} \cos^2 β\lesssim 25$毫电子伏或轴电子耦合常数$g_{\rm ae} \lesssim 7 \times 10^{-13}$的轴子发射。
2016-07-12 astro-ph.SR
The First Six Outbursting Cool DA White Dwarf Pulsators
开普勒太空船的广泛观测最近揭示了一种新的爆发现象,这种现象发生在冷脉动的DA(氢气氛)白矮星(DAVs)中。随着在这些会议中从K2领域7(EPIC 229228364)和8(EPIC 220453225)引入两个新的爆发DAV,我们目前知道这类对象共有六个成员。我们提出了观测到的爆发DAVs的共性:(1)爆发,增加平均恒星通量高达15%,持续数小时,并不规则地重复天的时间尺度;(2)有效温度,将它们定位在附近的冷边缘的DAVs不稳定带;和(3)丰富的脉动光谱与模式,观察到振幅/频率漂移。
2016-09-28 astro-ph.SR
An independent limit on the axion mass from the variable white dwarf star R548
具有富氢大气层的脉动白矮星,也被称为DAV星,可以用作天体物理实验室,以限制轴子等基本粒子的性质。将这些恒星的测量冷却速率与理论模型的预期值进行比较,使我们能够寻找由于弱相互作用粒子的发射而产生的额外冷却源。在本文中,我们提出了一个独立的推断的质量的轴子使用最近确定的进化冷却速率的R548,DAV类原型。我们采用了一个国家的最先进的代码,使我们能够执行一个详细的asteroseisological适合完全进化序列的基础上。恒星冷却是DAV类的周期随时间变化率($\dotΠ$)的唯一原因。因此,包含在这些序列中的轴子发射显着影响演化的时间尺度,也预期的脉动特性的DAV星。这使我们能够将理论$\dotΠ$值与R548的周期随时间的相应经验变化率进行比较,以辨别轴子冷却的存在。我们发现,如果在R548的213.13秒的主导周期与被困在氢包层的脉动模式,我们的模型表明存在额外的冷却在这个脉动白矮星,符合质量$m_{\rm a} \cos^2 β\sim 17.1$ meV的轴子在2 $σ$的置信水平。该测定结果与从另一种经过充分研究的DAV G117 $-$ B15 A推断的值一致。我们现在有两个独立的和一致的估计从DAVs获得的轴子的质量,虽然其他脉动的白矮星的额外研究需要确认这个值的轴子质量。
2012-11-14 astro-ph.SR hep-ph
Pulsation in the white dwarf HE 1017-1352: confirmation of the class of hot DAV stars
本文报道了在T_eff ~ 32000 KDA的白矮星HE 1017-1352上探测到的周期性变化.我们获得了时间序列测光使用4.1米SOAR望远镜在三个不同的夜晚,共16.8小时。从频率分析中,我们发现605 s,556 s,508 s和869 s的四个周期具有显著的幅度高于1/1000的虚警概率检测限。检测到的模式是兼容的低谐波度g模式非径向脉动径向阶数高于9。这一发现证实了HE 1017-1352的脉动性质,从而证实了新的热DA脉动类白矮星的存在。此外,我们检测到一个长周期的1.52小时,兼容的旋转周期的DA白矮星。
2020-06-01 astro-ph.SR
Evidence for Temperature Change and Oblique Pulsation from Light Curve Fits of the Pulsating White Dwarf GD 358
对流驱动,最初由Brickhill(1991,1983)提出的脉动白矮星的机制,已经被普遍接受为DAV和DBV白矮星的一般线性不稳定机制。这种物理机制自然导致了一种非线性公式,再现了许多脉动白矮星的光变曲线。这个数值模型还可以提供恒星对流区的平均深度和脉动轴的倾斜角度的信息。本文给出了两组用DBV GD 358数据拟合非线性光变曲线的结果。我们的第一次拟合是基于2006年由全球望远镜(WET)收集的数据;该数据集是多周期的,包含至少12个单独的模式。我们的第二次拟合利用了1996年获得的数据,当时GD 358经历了激发频率的急剧变化,伴随着分数振幅的快速增加;在此期间,它基本上是单周期的。我们认为GD 358的对流区在1996年比2006年薄得多,我们解释这是由于其表面温度的短暂增加。此外,我们发现强有力的证据,斜脉动使用两套均匀分裂的三胞胎在2006年的数据。这是第一次在变白矮星中发现斜向脉动。
2010-04-20 astro-ph.SR
An analysis of spectroscopic, seismological, astrometric, and photometric masses of pulsating white dwarf stars
本文利用统一的白矮星模型和演化轨迹,系统比较脉动白矮星的光谱、星震学、天体测量与测光质量,揭示不同大气类型恒星的方法一致性及显著偏差。
2024-09-05 astro-ph.SR
SDSS J184037.78+642312.3: The First Pulsating Extremely Low Mass White Dwarf
我们报道了第一颗脉动极低质量(ELM)白矮星(WD)的发现,SDSS J184037.78+642312.3(以下简称J1840)。这个DA(氢-大气)WD是迄今为止最冷和质量最低的脉动WD,Teff = 9100 \pm 170 K,log g = 6.22 \pm 0.06,相当于质量约0.17 Msun。这种低质量的脉动WD极大地扩展了DAV(或ZZ Ceti)不稳定带,有效地弥合了WD和主序星之间的log g差距。我们在J1840中检测到超过4000 s的时间尺度上的高振幅变异性,具有非正弦脉冲形状。我们的观察还表明,变化是多周期的。这颗恒星与另一个紧凑的天体(很可能是另一个WD)组成一个4.6 hr双星。未来,更广泛的时间序列测光这ELM WD提供了第一次有机会探测内部的低质量,大概是他的核心WD使用的工具,asteroseismology。
2012-04-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Limits on Mode Coherence in Pulsating DA White Dwarfs Due to a Non-static Convection Zone
脉动的标准理论处理恒星模型中无穷小扰动的频率和增长率。被计算为线性驱动的模式应随时间按指数增加其振幅;通常观察到的振幅几乎恒定的事实证明,非线性机制抑制了有限振幅脉动的增长。模型预测,脉动氢大气(DAV)白矮星中对流区的质量对温度非常敏感(即,$M_{\rm CZ} \propto T_{\rm eff}^{-90}$),导致即使是低幅度放大器也可能经历显著的非线性效应。特别地,有限振幅g模式脉动的外转折点可以随局部表面温度而变化,从而产生与驻波所需的相位不同的反射波。这可能导致模式缺乏相干性并降低其全局振幅。在本文中,我们表明:(1)计算出的模式是否传播到对流区的底部是其在傅立叶谱中的宽度的准确预测因子,(2)由来自外转折点的反射产生的相移足够大以产生显著的阻尼,以及(3)预测振幅和周期从不稳定带的蓝边缘到中间增加,并且随后随着接近红色边缘而减小。这种振幅的减小与观测数据一致,而周期的减小还没有得到系统的研究。
2020-01-14 astro-ph.SR
Seismological Studies of Pulsating DA White Dwarfs Observed with the Kepler Space Telescope and K2 Campaigns 1-8
本文利用WDEC模型网格对开普勒和K2观测的29个DAV白矮星进行地震学分析,其中25个首次使用这些数据,19个首次进行地震学分析,以约束白矮星内部结构和冷却序列。
2023-03-15 astro-ph.SR
Comment on "Probing the Dark Matter-Electron Interactions via Hydrogen-Atmosphere Pulsating White Dwarfs''
在Phys. Rev. D 98,103023(2018)中,提出了一种新的方案来探测暗物质(DM)粒子和电子之间的相互作用,通过球状星团中的氢-大气脉动白矮星(DAVs)。估计结果表明,该方案有望检验参数空间:$5 \mathrm{GeV} \le m_χ \le 10^{4} \mathrm{GeV}$和$σ_{χ,e} \ge 10^{-40} \mathrm{cm}^{2}$,其中$m_χ$为DM粒子的质量,$σ_{χ,e}$为DM与电子的弹性散射截面,本文给出了可检验DM粒子质量$\sim 1.38 - 1.58 \mathrm{GeV}$的精确下限,它依赖于$σ_{χ,e}$ .这给了我们一个可信的下限,可测试的DM粒子的质量在上述情况下,并提供了一个明确的上限DM粒子的质量,我们应该考虑在未来的研究。
2019-12-28 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Mode Instability and a Massive, Isolated Outburst in the Pulsating White Dwarf GD 1212
Boston University(波士顿大学);Queens College, City University of New York(纽约市立大学皇后学院);University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Iowa State University(爱荷华州立大学);McDonald Observatory(麦克唐纳天文台);University of Warwick(华威大学)
分析K2任务中GD 1212持续半天的增亮事件,发现其由参数不稳定性引起的非线性模式耦合导致,是迄今最大的DAV白矮星爆发。
2026-06-08 astro-ph.SR
Discovery of pulsations, including possible pressure modes, in two new extremely low mass, He-core white dwarfs
我们报道了第二和第三颗脉动极低质量白矮星(WD)的发现,SDSS J111215.82+111745.0(以下简称J1112)和SDSS J151826.68+065813.2(以下简称J1518)。两者的质量都小于0.25 Msun,有效温度都低于10,000 K,这使得这些纯氦核WD成为较冷的脉动氢大气WD(DAVs,或ZZ Ceti星)。在J1112的光变曲线中证明的短周期脉动也可以代表在任何WD中首次观察到的声学(p模式)脉动,这提供了一个令人兴奋的机会,与也存在的长周期g模式相比,以互补的方式探测该WD。J1112是Teff = 9590 +/- 140 K和log(g)= 6.36 +/- 0.06 WD。这颗恒星在1792-2855 s之间显示出五个不同周期的正弦变化。在这颗恒星中,我们也看到了短周期的变化,最强的是134.3秒,远远低于预期的g模式,这样一个低质量的WD。另一个新的脉动WD,J1518,是Teff = 9900 +/- 140 K和log(g)= 6.80 +/- 0.05 WD。J1518的光变曲线是高度非正弦的,在1335-3848 s之间至少有七个显著的周期。与ELM WD必须在双星中形成的预期一致,这两个新的脉动He-核心WD,除了原型SDSS J184037.78+642312.3,还有密切的同伴。然而,观察到的变化是不一致的潮汐引起的脉动…
2013-01-25 astro-ph.SR
Gravitational Influence from Planets on the Measured Rates of Period Change of Pulsating White Dwarfs
该研究指出脉动白矮星周期变化速率$\dot{P}$的测量常被解释为长期冷却的结构变化,但行星引起的反作用运动光行时变化会产生外在误差,量化发现其可影响$\dot{P}$分析的基础物理研究结果
2025-08-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observing bright pulsating white dwarfs with PLATO: A new window into the late stages of stellar evolution
KU Leuven(荷语鲁汶大学);Universidad Nacional de La Plata(拉普拉塔国立大学);CONICET-UNLP(阿根廷国家科学研究委员会-拉普拉塔国立大学联合中心);Isaac Newton Group of Telescopes(艾萨克·牛顿望远镜组);University of Oklahoma(俄克拉荷马大学);Université de Montréal(蒙特利尔大学);Boston University(波士顿大学);University of Warwick(华威大学);CUNY Queens College(纽约市立大学皇后学院)
本文论证了利用PLATO任务研究明亮脉动白矮星(包括氢缺乏型和氢丰富型)的可行性,通过模拟观测展示了探测低至0.1 mma振幅脉动模式的能力,旨在揭示白矮星内部结构、化学分层及演化历史。
2026-06-11 astro-ph.SR
White Dwarf Variability with gPhoton: Pulsators
我们目前的结果从搜索短时间尺度白矮星的变化使用\texttt{gPhoton},一个时间标记的数据库的\textit{GALEX}光子事件和相关的软件包。我们对McCook-Sion星表中的$320$白矮星进行了调查,检查了每颗白矮星的光度变化,特别强调了在小于$\sim 30$分钟的时间尺度上的变化。在这次巡天中,我们发现了一颗新的脉动白矮星:WD 2246-069。在存档ESO光谱中发现Ca II K线,在WISE $W1$和$W2$带中观察到IR过量。它的独立模式被确定在后续的光学光度学和用于模拟其内部结构。此外,我们检测到紫外线脉动在四个以前已知的脉动ZZ Ceti型(DAVs)。这一组包括使用几乎同时进行的全地球望远镜和\textit{GALEX}数据,在光学、近紫外和远紫外波段同时拟合WD 1401-147的脉动,提供对白矮星脉动幅度的波长依赖性的观测见解。
2017-12-19 astro-ph.SR
A first asteroseismological analysis on WD J1916+3938, the ZZ Ceti star discovered in the Kepler mission field
对DAV星(ZZCeti变星)的星震学研究可以为研究DA(富氢大气)白矮星的起源、结构和演化提供有价值的线索。最近,在开普勒太空船的视野中发现了一颗新的DAV星WD J191643.83+393849.7。预计未来几年对这颗恒星的进一步监测将使天文学家能够获得有史以来记录的脉动DA白矮星的最佳光变曲线,从而以前所未有的精度了解这颗恒星内部结构的隐藏细节。在本文中,我们进行了第一次星震学分析WD J191643.83+393849.7的基础上,完全演化DA白矮星模型。具体来说,我们采用了一套完整的进化DA白矮星结构,涵盖了广泛的有效温度,恒星质量,和H信封厚度。这些模型是在对祖星演化历史作了完整处理的基础上得到的。我们计算g模式绝热脉动周期这组模型,并将它们与WD J191643.83+393849.7所表现出的脉动周期。基于对恒星平均周期间隔的初步估计,我们发现恒星质量应该相当大($\gtrsim 0.80 M_{\odot}$),与光谱导出的恒星质量一致。此外,从周期到周期的配合,我们发现一个asteroseisological模型的特点是低的有效温度,相当高的恒星质量和薄的H信封。这个相当大的脉动白矮星可以用开普勒进一步监测的可能性,具有高度的细节,使恒星WD J191643.83+393849.7成为一个有前途的和独特的对象,以研究高密度下的结晶和碳/氧相图的物理学。所有这些…
2020-10-23 astro-ph.SR
Constraining the axion mass through the asteroseismology of the ZZ Ceti star G117-B15A
我们进行了一项星震学研究的DAV星G117-B15 A的基础上,现代一套完全进化的DA白矮星模型,具有一致的化学配置文件的核心和信封。我们发现了一个G117-B15 A的星震学模型,它精确地再现了观测到的脉动周期。然后,我们使用最近测量的值的周期变化率的主导模式的脉动星施加一个初步的上限的质量的轴子。
2011-08-17 astro-ph.SR
Supersensitive seismic magnetometry of white dwarfs
本研究利用白矮星脉动作为地震磁强计,探测其近表面磁场,对24颗脉动白矮星设定了低至$\sim10$-$100\,\mathrm{G}$的磁场上限,为揭示白矮星磁性的形成与演化提供了新见解。
2025-01-29 astro-ph.SR
White Dwarf Period Tables - I. Pulsators with hydrogen-dominated atmospheres
我们的目的是收集所有已知的白矮星的氢占主导地位的大气,并列出其主要的光度和大气参数,以及他们的脉动周期和振幅在不同的时代观察。为此,我们探索脉动白矮星的相关文献与系统使用的SIMPAD和美国宇航局的天体物理数据系统(ADS)数据库。我们总结了我们的结果在四个表中列出了7个ZZ鲸鱼座恒星在分离的白矮星加上主序星,7个极低质量的DA双星,3个热DAVs和180个ZZ鲸鱼座恒星。
2016-10-24 astro-ph.SR